成形线圈论文_欧阳少威

导读:本文包含了成形线圈论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:电磁,线圈,管件,厚板,电流,平板,熔焊。

成形线圈论文文献综述

欧阳少威[1](2019)在《双级线圈下管件电磁吸引力成形行为研究》一文中研究指出电磁成形技术是一种利用脉冲电磁力对金属材料进行塑性加工的高能率、高速率特种成形方法,已被应用于航空航天、汽车制造等多领域的板管类构件成形制造。目前,将电磁排斥力作为成形力的理论和方法已得到了广泛研究,而基于电磁吸引力的成形方法在国内外研究较少。从实际应用来看,基于排斥力的电磁成形技术,由于操作空间限制,难以在凹痕修补、拆解压装配合以及小型管件胀形等方面得到应用,而基于吸引力的电磁成形技术可以很好地弥补这些不足,为进一步拓展电磁成形技术应用提供了有效途径。为此,本文以6061铝合金管件为研究对象,针对已有吸引力成形方法存在成形能力低、可控性差等问题,提出了一种基于双级线圈可控时序加载的新型管件吸引力成形方法。在此基础上,系统开展了吸引力作用模式下的管件胀形数值分析、装置设计及实验研究。相关研究成果对于推动电磁吸引力成形技术发展和应用具有一定的理论和实践价值。首先,本文详细介绍了基于双级线圈的管件吸引力成形的基本原理和实现方法,明确了内、外线圈对管件成形过程中涡流、磁场分布特性的调控机制。在此基础上,结合实验室现有的脉冲电源条件,设计了一套时序可控的双级线圈管件吸引力成形实验系统。其次,本文阐述了管件电磁胀形系统中的电路、电磁场及结构场数学模型,并基于有限元仿真软件COMSOL Multiphysics实现了双线圈作用下管件成形过程的多物理场建模和耦合求解。在此基础上,探究了成形过程中磁场、涡流、电磁力和管件变形等参数的变化规律,进一步阐明了双线圈下的吸引力产生和调控机制,论证了成形方案的有效性和可行性。最后,本文以直径35mm,厚度1mm的6061-O态铝合金为实验对象,搭建了管件电磁胀形实验平台,系统开展了不同放电参数下的电磁吸引力成形实验研究,重点探究了内模具、内线圈以及外线圈的放电电压、续流回路以及放电时序配合对管件成形的影响,验证了数值分析结果。在此基础上,提出并论证了基于多次放电模式进一步提高管件成形能力的有效性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-05-01)

信纪军[2](2019)在《ITER校正场BCC线圈盒焊接成形机理及变形控制》一文中研究指出全超导可控磁约束热核聚变能发电技术是人类未来可持续发展的战略新能源技术之一,国际合作项目-国际热核聚变实验堆(ITER)计划有条不紊的建设,对于推动可控聚变能基础科学发展和工程技术进步具有重要意义。本文在ITER校正场线圈专项的支持下,针对校正场线圈盒焊接变形问题,研究316LN奥氏体不锈钢厚板焊接成形机理,探索焊后热处理对线圈盒子段TIG拼焊接头显微组织和力学性能的影响机制,开发线圈入盒后线圈盒激光封焊关键技术。基于焊后热处理对线圈盒子段TIG拼焊接头组织和性能的影响规律,开发了大型线圈盒整体去应力的热处理技术,揭示了316LN厚板TIG焊接头的低温断裂机制。760℃/1h焊后热处理后的焊缝显微组织仍为单一奥氏体相,然而其焊缝的钝化区间却明显减小,焊后热处理一定程度上降低了焊缝的抗晶间腐蚀性能。4.2K条件下,焊后热处理焊缝的抗拉强度和断裂韧性分别为焊态焊缝的97.4%和74%,并在裂纹扩展附近区域内观测到应力(应变)诱发马氏体相变。与焊态焊缝的韧性断裂方式不同,760℃/1h热处理后焊缝断口存在解理台阶和二次裂纹,呈现韧脆混合断裂模式。基于“叁明治”在线监测技术,展现了316LN厚板激光深熔焊过程中缺陷产生机理,建立了线圈盒激光封焊接头显微组织与力学性能之间的对应关系。研究发现小孔后壁的剧烈波动易导致小孔底部坍塌产生气泡,这些气泡不断汇集并长大进而形成小孔型气孔缺陷。小孔后壁的波动同时也会造成小孔口大小的周期性变化,在小孔内金属蒸汽压的作用下小孔后壁及熔池的液态金属被迫向上喷出形成飞溅。探究了激光深熔焊焊缝的显微组织和力学性能,焊缝组织由单一的奥氏体相组成,晶粒显着粗化且取向不明显,焊缝中存在着第二相颗粒的析出。4.2K条件下,接头的抗拉强度高达1522MPa,为母材强度98%,接头热影响区和焊缝区域的冲击韧性分别为母材冲击韧性的72%和59%,焊缝平面应变断裂韧性K(J)1c高达240MPa·m1/2,为母材的92%。拉伸和冲击断口由大量的韧窝组成,为典型的韧性断裂。焊缝裂纹扩展后期速度明显加快,断口上的韧窝变小变浅,并存在第二相颗粒。母材和焊缝断裂韧性样件裂纹扩展路径附近均发现马氏体生成,且焊缝马氏体量显着低于母材马氏体量。建立了双椭球体+3D高斯组合热源的BCC线圈盒焊接数值分析模型,实现了线圈盒焊接变形的有效控制和线圈盒焊接接头疲劳寿命的预测和评估。鉴于对大型复杂结构件BCC线圈盒焊接过程的应力应变场的调控,BCC线圈盒封焊后的焊接变形精确控制在±2mm以内,成功解决了大尺寸线圈盒厚板焊接变形控制的技术难点。并基于数值模拟结果以及Goodman公式的修正得到焊缝的等效应力幅值Seq仅为211MPa,远低于CC线圈设计的疲劳寿命对应的应力幅值410MPa,BCC线圈盒封焊接头疲劳寿命满足设计要求。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-04-27)

邱立,杨新森,常鹏,熊奇,苏攀[3](2019)在《双线圈轴向压缩式管件电磁胀形电磁力分布规律与管件成形性能研究》一文中研究指出叁线圈轴向压缩式管件电磁胀形能够实现工件的轴向流动,解决传统管件电磁胀形存在的壁厚减薄问题,但其工装结构复杂、线圈配合困难,导致其实际成形效果并不理想。为了更加简单有效地实现轴向电磁力与径向电磁力双向加载,本文首次提出双线圈轴向压缩式管件电磁胀形方法。该方法仅在管件顶部与底部对称设置驱动线圈,通过分析优化驱动线圈的几何参数及线圈与管件的相对位置,为管件提供合理的电磁力分布。此外,建立管件电磁胀形过程的电磁-结构耦合有限元模型,对比分析单线圈、叁线圈和双线圈管件电磁胀形电磁力分布规律与管件成形性能,进一步研究驱动线圈几何参数对电磁力分布和管件壁厚的影响规律。分析结果显示,管件内壁胀形量相同时,因双线圈加载能够产生更大的轴向电磁力,壁厚减薄量较单线圈减小28.2%。显然,双线圈轴向压缩式管件电磁胀形亦能解决管件壁厚减薄的问题,且其工装结构简单、线圈配合容易,具有更加明显的技术优势与应用前景。(本文来源于《电工技术学报》期刊2019年14期)

黎镇浩,曹全梁,赖智鹏,韩小涛,李亮[4](2018)在《电流丝法在电磁成形线圈电流和工件电磁力计算中的应用》一文中研究指出电磁成形系统中线圈放电电流和工件电磁力的精确求解对于探究工件的动态变形行为及优化电磁参数至关重要。目前有限元法被广泛用于计算上述两个参数,但在电磁场-结构场耦合计算的过程中,当工件存在大/复杂变形时易引起空气网格畸变,进而导致电磁计算精度低、收敛性差及计算耗时长等问题。为此,基于电流丝法研究电磁成形线圈电流和工件电磁力的求解方法,并以COMSOL有限元数值分析结果为基准对比分析传统型和改进型电流丝法的求解性能。研究表明,所提出的改进型电流丝法因对线圈各匝导线进行了细分而显着提升了等效电路模型中丝单元互感及互感梯度的计算精度,进而能更准确地反映趋肤效应下的线圈电流和工件电磁力分布特征。在此基础上,探究改进型电流丝法在不同放电频率、导线尺寸及工件形状等条件下的参数求解性能,进一步验证了所提方法在电磁成形系统中的有效性和适用性。(本文来源于《电工技术学报》期刊2018年18期)

韦在凤,罗超[5](2018)在《定子线圈成形过程受力仿真分析及应用》一文中研究指出利用ANSYS仿真软件,通过建立数字模型并添加约束与载荷,分析交流牵引电机定子线圈在成形过程中的受力情况。根据受力分析结果,对线圈制作中存在的问题,提出了相应的解决方案。(本文来源于《电机技术》期刊2018年02期)

朱树峰[6](2018)在《管件电磁成形线圈结构参数的研究》一文中研究指出管件电磁成形是通过成形线圈瞬间产生的磁场力作用在管件表面使其快速变形的一种高能率、高速率的加工方法。成形线圈及其辅助配件是管件电磁加工中的执行部件,它作为电磁成形系统中的核心部分其各项结构参数对管件成形结果具有重要的影响。由于被加工管件的尺寸和加工要求的限制,成形线圈的各项结构参数也各不相同,如何正确选择成形线圈的各项结构参数对管件成形结果具有重要的意义。本文基于电磁学原理运用理论分析的方法研究了电磁成形系统中放电设备的电容、详细地计算了成形线圈产生的电阻以及电感等放电电路各项参数,结合实际被加工管件的尺寸和加工要求初步确定成形线圈各项结构参数;以Ansoft Maxwell 3D和ANSYS workbench有限元分析软件作为研究手段,分别模拟了TC4钛合金焊接管件端口电磁胀形校形和小直径白铜管件电磁缩径成形两种管件电磁成形过程,通过模拟结果进一步确定了成形线圈及其辅助配件的各项结构参数。最后以理论分析和有限元分析结果为基础进行实际试验,根据管件电磁成形特点和管件尺寸以及加工要求设计成形方案,测量试验数据对其进行处理后,分析成形线圈各项参数对管件成形结果的影响。通过试验结果与模拟结果进行对比,验证有限元分析的可靠性,为成形线圈及其辅助配件的各项结构参数的选取提供依据。(本文来源于《沈阳航空航天大学》期刊2018-01-16)

刘良云[7](2017)在《平板电磁成形线圈温度特性及优化研究》一文中研究指出电磁成形是一种高速率成形方法,这种技术通过强大的脉冲电磁力来改变金属材料形状,能大幅提高金属成形极限,减少材料起皱、破裂以及回弹等问题。与传统加工工艺相比,电磁成形技术具有一些无可比拟的优势,为解决高性能铝合金成形问题提供了另一种有效手段,具有非常广阔的发展前景。成形线圈是电磁成形系统脉冲电磁力的载体,目前电磁成形遇到的瓶颈之一就是成形线圈成形能力不足,主要表现在成形力场小、线圈寿命不足等方面,严重制约了电磁成形技术的发展。线圈发热是导致成形线圈材料老化或烧毁、绝缘破坏,缩短线圈寿命的主要因素之一。如果能有效改善线圈的发热,提高线圈热力学强度,将极大的延长线圈的使用寿命,提高成形线圈综合性能,具有非常重要的现实意义。针对这一问题,本文拟开展电磁成形线圈温度特性分布研究,并探索线圈温度优化方案,力图极大的改善线圈发热问题,提高线圈寿命,进而为突破现有电磁成形线圈技术瓶颈提供方向之一。具体内容可分为:首先,仿真模拟方面,在充分考虑线圈趋肤效应、工件变形和速度以及线圈温度对成形过程影响的基础上,建立了基于COMSOL Multiphysics的涉及电路、磁场、结构场、温度场等多场耦合的完整有限元仿真模型。其次,线圈发热机理方面,首先对线圈焦耳热的产生进行了理论阐述,并探讨了实验过程中相关放电条件和电路参数对线圈焦耳热的影响,接着对线圈在放电过程中和放电后温度分布规律做出表述。最后介绍了平板成形线圈的设计及绕制。进而,从减少线圈焦耳热产生方面提出优化方案。通过在传统放电电路中引入续流回路,将放电电流第一个峰值以后在线圈产生的焦耳热大部分转移到续流电阻,这样不仅能有效降低线圈产生的焦耳热,而且被证明对成形效率没有降低的影响。最后,从降低线圈温升方面提出优化方案。通过增加平板线圈轴向高度来大幅度降低线圈平均温升,改善线圈发热,同时该方案被证明同样可以有效降低线圈产生的焦耳热,且对成形效率降低影响不大。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01)

肖涵琛[8](2017)在《双级线圈下管件电磁成形行为研究》一文中研究指出高性能管类零件长期以来在众多领域被广泛地使用,是国民生活与工业生产不可或缺的一类零件。通常原始管件胚材需要经过二次加工,传统准静态加工工艺一般采用软模膨胀,存在精度低、回弹大、表面质量不佳等不足。电磁成形技术以其高速率、非接触等特点成为解决现有管件成形工艺不足的最具潜力的技术之一。目前,管件电磁成形技术多局限于单个线圈,其成形能力、使用寿命以及力场调控受到很大限制。为此,本文提出一种基于双级线圈的管件电磁成形方法,该方法通过两个线圈在时空上的合理配合,实现成形能力的提高。首先,本文详细论述了基于双级线圈下管件电磁成形方法的基本原理,并根据其原理阐明了该方法的特点与实现条件。在此基础之上,作者搭建了一套时序可控的双级线圈管件电磁成形实验系统,同时针对实验所用的T5态6063铝合金管材完成了相关性能的测定工作。其次,本文分析建立了管件电磁成形过程的电路、电磁场、结构场的控制方程,并利用有限元软件COMSOL Multiphysics实现了双级线圈下的管件电磁成形多物理场直接耦合仿真。同时本文通过仿真详细研究了双级线圈管件电磁成形过程,就电磁成形过程中的各个物理量与单线圈方法进行了对比并论证了双级线圈方法的有效性。最后,本文对双级线圈下管件电磁成形开展了系统的实验研究,重点研究了背景磁场线圈、成形驱动线圈的放电电压以及二者的时序配合对管件电磁成形的影响。实验表明,双级线圈方法能够有效提高成形电磁力,增大管件变形。同时管件径向变形量的增大与轴向成形区域的扩展可受背景磁场线圈提供的背景磁场强度与双级线圈放电时序间隔所调控。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01)

邱磊[9](2017)在《平板成形线圈连续放电过程热负荷分析》一文中研究指出近年来,电磁成形技术及其应用高速发展,而制约其广泛应用的一大问题就是其有限且不可预测的线圈寿命。线圈放电过程中部分能量以焦耳热的形式损失,这会不可避免地导致线圈的温度急剧升高,并将对线圈中的绝缘材料的物理特性产生不利影响。因而,深入研究放电过程中平板线圈上热负荷的大小及其分布情况,对于线圈的设计工作具有指导意义。此外,研究平板线圈连续放电过程中的温度变化情况,有利于总结并制定合理的放电参数和放电策略,为推动电磁成形技术工业化应用提供相应理论和实验支撑。本文使用COMSOL Multiphysics多物理场有限元仿真软件建立了平板线圈脉冲放电过程中电磁场与温度场的耦合有限元理论模型,分析了单次和多次放电条件下线圈的温度变化特性,研究了趋肤效应对于线圈温度的影响,详细分析了连续放电条件下的温度平衡现象及其原理,探讨了连续放电工况下达到线圈热平衡的条件。本文研制了一种线切割式平板线圈,并基于荧光光纤测温技术搭建了一套适用于连续放电条件的线圈温度实时测量系统,为实验探究不同条件下线圈的温度特性及变化规律提供了平台支撑。本文使用两个铜线间距不同的平板线圈(铜线截面均为3x4mm,间距分别为2mm和4mm)分别进行多组不同实验条件(放电电压4kV放电间隔80s、放电电压4kV放电间隔120s以及放电电压4kV放电间隔80s且无续流回路)下的连续放电温度变化测量实验以及单次脉冲放电实验,温度实测数据与仿真结果表现出良好的一致性,从而验证了仿真模型的可靠性。此外,本文还分析了导致实测数据与仿真结果存在差异的原因,并就光纤测温仪系统响应时间这一问题进行了测试与说明。本文基于平板线圈连续放电过程中的温度变化数值仿真和实验结果,初步获得了不同连续放电条件下的温度平衡点,与理论分析相吻合。此外,印证了增大线圈截面可以显着地降低线圈平衡温度,总结了连续放电过程中线圈平衡温度与放电能量间的关系,充分说明了加大放电间隔、增大盖板厚度以及在放电回路中增加合适的续流回路均可以有效地降低线圈平衡温度,并在此基础上归纳了连续放电策略。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01)

邓将华,黄伍平,王威[10](2016)在《电磁成形线圈电感计算》一文中研究指出采用解析法和有限元方法对电磁成形线圈电感进行计算并测量.研究结果表明,解析法和2D有限元法计算线圈电感与实测值误差较大,且只能计算少量的轴对称线圈的电感,具有较大的局限性.而基于增强型能量增量法原理的3D有限元法求解电感精度较高,可以较好地计算实际结构线圈的电感,对于异形线圈电感也可以方便建模求解,为线圈的设计奠定了基础.(本文来源于《福州大学学报(自然科学版)》期刊2016年06期)

成形线圈论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

全超导可控磁约束热核聚变能发电技术是人类未来可持续发展的战略新能源技术之一,国际合作项目-国际热核聚变实验堆(ITER)计划有条不紊的建设,对于推动可控聚变能基础科学发展和工程技术进步具有重要意义。本文在ITER校正场线圈专项的支持下,针对校正场线圈盒焊接变形问题,研究316LN奥氏体不锈钢厚板焊接成形机理,探索焊后热处理对线圈盒子段TIG拼焊接头显微组织和力学性能的影响机制,开发线圈入盒后线圈盒激光封焊关键技术。基于焊后热处理对线圈盒子段TIG拼焊接头组织和性能的影响规律,开发了大型线圈盒整体去应力的热处理技术,揭示了316LN厚板TIG焊接头的低温断裂机制。760℃/1h焊后热处理后的焊缝显微组织仍为单一奥氏体相,然而其焊缝的钝化区间却明显减小,焊后热处理一定程度上降低了焊缝的抗晶间腐蚀性能。4.2K条件下,焊后热处理焊缝的抗拉强度和断裂韧性分别为焊态焊缝的97.4%和74%,并在裂纹扩展附近区域内观测到应力(应变)诱发马氏体相变。与焊态焊缝的韧性断裂方式不同,760℃/1h热处理后焊缝断口存在解理台阶和二次裂纹,呈现韧脆混合断裂模式。基于“叁明治”在线监测技术,展现了316LN厚板激光深熔焊过程中缺陷产生机理,建立了线圈盒激光封焊接头显微组织与力学性能之间的对应关系。研究发现小孔后壁的剧烈波动易导致小孔底部坍塌产生气泡,这些气泡不断汇集并长大进而形成小孔型气孔缺陷。小孔后壁的波动同时也会造成小孔口大小的周期性变化,在小孔内金属蒸汽压的作用下小孔后壁及熔池的液态金属被迫向上喷出形成飞溅。探究了激光深熔焊焊缝的显微组织和力学性能,焊缝组织由单一的奥氏体相组成,晶粒显着粗化且取向不明显,焊缝中存在着第二相颗粒的析出。4.2K条件下,接头的抗拉强度高达1522MPa,为母材强度98%,接头热影响区和焊缝区域的冲击韧性分别为母材冲击韧性的72%和59%,焊缝平面应变断裂韧性K(J)1c高达240MPa·m1/2,为母材的92%。拉伸和冲击断口由大量的韧窝组成,为典型的韧性断裂。焊缝裂纹扩展后期速度明显加快,断口上的韧窝变小变浅,并存在第二相颗粒。母材和焊缝断裂韧性样件裂纹扩展路径附近均发现马氏体生成,且焊缝马氏体量显着低于母材马氏体量。建立了双椭球体+3D高斯组合热源的BCC线圈盒焊接数值分析模型,实现了线圈盒焊接变形的有效控制和线圈盒焊接接头疲劳寿命的预测和评估。鉴于对大型复杂结构件BCC线圈盒焊接过程的应力应变场的调控,BCC线圈盒封焊后的焊接变形精确控制在±2mm以内,成功解决了大尺寸线圈盒厚板焊接变形控制的技术难点。并基于数值模拟结果以及Goodman公式的修正得到焊缝的等效应力幅值Seq仅为211MPa,远低于CC线圈设计的疲劳寿命对应的应力幅值410MPa,BCC线圈盒封焊接头疲劳寿命满足设计要求。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

成形线圈论文参考文献

[1].欧阳少威.双级线圈下管件电磁吸引力成形行为研究[D].华中科技大学.2019

[2].信纪军.ITER校正场BCC线圈盒焊接成形机理及变形控制[D].中国科学技术大学.2019

[3].邱立,杨新森,常鹏,熊奇,苏攀.双线圈轴向压缩式管件电磁胀形电磁力分布规律与管件成形性能研究[J].电工技术学报.2019

[4].黎镇浩,曹全梁,赖智鹏,韩小涛,李亮.电流丝法在电磁成形线圈电流和工件电磁力计算中的应用[J].电工技术学报.2018

[5].韦在凤,罗超.定子线圈成形过程受力仿真分析及应用[J].电机技术.2018

[6].朱树峰.管件电磁成形线圈结构参数的研究[D].沈阳航空航天大学.2018

[7].刘良云.平板电磁成形线圈温度特性及优化研究[D].华中科技大学.2017

[8].肖涵琛.双级线圈下管件电磁成形行为研究[D].华中科技大学.2017

[9].邱磊.平板成形线圈连续放电过程热负荷分析[D].华中科技大学.2017

[10].邓将华,黄伍平,王威.电磁成形线圈电感计算[J].福州大学学报(自然科学版).2016

论文知识图

电磁成形线圈绕制工艺主要实验装备:(a)脉冲电源(b)~...一2:成形线圈电流测量结果装有柔性电磁成形线圈的凸模[...成形线圈与驱动片间隙内磁通密...3种平板用电磁成形线圈(a)叁棒...

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成形线圈论文_欧阳少威
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