脉冲电磁力论文-宋自强

脉冲电磁力论文-宋自强

导读:本文包含了脉冲电磁力论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:直流断路器,后备保护,电磁成形,机械结构设计

脉冲电磁力论文文献综述

宋自强[1](2018)在《基于脉冲电磁力的新型直流断路器结构设计和实验研究》一文中研究指出直流断路器作为蓄电池型脉冲电源系统的后备保护开关为国家脉冲强磁场科学中心在长脉冲磁体供电的稳定性、安全性和可靠性方面有着重要意义。由于直流电流没有自然过零点,灭弧问题难以解决,尽管国内外对于直流断路器进行了大量的研究和实验,爆炸型直流断路器的研发并投入使用仍然在少数。本文提出了一种基于脉冲电磁力的新型直流断路器的关断方法,用磁体通电过程中产生的脉冲电磁力代替了现有的炸药爆炸力或者铝与水反应产生的气水爆破力驱动机械结构的变形,断裂和分离,达到切断直流电路,实现保护的效果。首先通过介绍电磁成形技术以及铝丝电爆炸开关的关断原理,提出了电磁线圈,开有薄弱环铝桶与相应支撑附件作为断路器的基本结构,并在此基础上论述了新型直流断路器关断原理,通过断路器动作过程等效电路分析以及MATLAB仿真波形,完成了触发电源系统的主要元部件选型。其次,完成了铝桶材料选型和结构设计,提出了开槽处理办法以及支撑环辅助控制策略;通过磁体骨架设计与线圈基本参数设计完成了磁体线圈的绕制工作,提出一种明槽走线加环氧树脂浇筑的方案解决了磁体出线问题;利用叁维机械设计软件Solidworks完成了断路器所有零部件设计以及叁维组装,通过图纸规划和实物加工,成功组建一台样机。最后通过电塑性拉伸实验研究了电流环境对于铝桶受力变形的影响,通过搭建新型直流断路器可靠性实验平台,完成了电磁线圈空载测试,退火铝桶与未退火铝桶的关断性能对比研究,最终实现了退火铝桶在480uF/10kV实验条件下成功炸断并切断主电路的实验效果,并且验证了断路器机械结构的稳定性和可靠性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)

龙安林,王文平,方春平,吴向东,万敏[2](2017)在《铝合金板材脉冲电磁力调形研究》一文中研究指出为促进铝合金板材在脉冲电磁力作用下调形方法的工艺化,研制了调形设备,满足了规格小于等于1500mm×800 mm×6 mm的试件调形要求。基于此设备,研究了电磁力调形道次对2198-T3铝合金试件形貌和曲率半径的影响。采用平面螺旋电磁线圈对试件进行不同道次的调形试验,结果显示原始平直状态的试件经过调形后呈现出双曲率的曲面特征。随着调形道次的增加,试件曲率半径减小,弯曲变形量增大,其变形量随调形道次的增加而趋于饱和。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2017年12期)

徐守峰[3](2017)在《基于强脉冲电磁力驱动的高强度不锈钢板件成形技术研究》一文中研究指出高强度不锈钢板件因具有良好的耐腐蚀性能和力学性能而在汽车、船舶等领域得到了广泛应用,是实现运载工具轻量化、提升运载性能的的一种重要金属构件。但其在传统准静态冲压工艺下存在成形性能差,普遍存在回弹大、易开裂等特征。电磁成形技术是一种高速率成形方法,能显着提高金属成形极限,被认为是解决传统冲压成形问题最有效的方法之一。然而,由于不锈钢板件导电性能差,其在传统电磁成形方式下,由于内部所感应产生的涡流较小而使得电磁力不足以使得工件发生足够大的变形,且存在工件与凹模型腔贴模差的问题。为此,本文提出一种基于强脉冲电磁力驱动的高强度不锈钢板件成形技术,并采用脉冲强磁体技术设计高强度成形线圈从而显着提高线圈的机械强度。该技术使用电导率高的铜板或者铝板作为驱动板,使其能够产生足够大的强脉冲电磁力驱动凸模(冲头)向下运动而迫使不锈钢钢板成形。该技术利用电磁成形高速率成形的优势同时又结合了传统冲压成形贴模性好的特点,从而能够显着提高工件的成形质量。在此基础上,以316L不锈钢材料作为研究对象,系统地开展了相关的成形方案设计、成形过程多物理场分析、实验系统平台搭建以及成形实验研究。成形方案设计方面,通过对比不锈钢板传统电磁成形技术,基于强脉冲电磁力驱动成形技术不仅可以有效提高成形深度,而且可以解决与凹模侧壁贴模性差的问题,并提出采用多次放电的方案。成形过程多物理场分析方面,对基于强脉冲电磁力驱动不锈钢板驱动成形中的电场、磁场、温度场、结构场等多物理场耦合过程进行分析。借助有限元软件COMSOL来仿真分析线圈的热阻效应、涡流效应、驱动板的运动位移以及运动速度对工件成形的影响。仿真结果表明线圈的热阻效应对工件成形的影响微乎其微,可以忽略不计;涡流效应导致线圈电流峰值有所减小,时间常数减小,然而对工件成形有较小的阻碍作用;驱动板运动位移以及运动速度也均是起阻碍作用,且与涡流效应相比,两者对线圈放电电流以及工件成形的影响更为明显。实验系统平台搭建方面,为确保驱动成形能产生足够的电磁力,结合实验室现有条件和脉冲强磁体设计思路分别对电源系统、成形线圈进行了分析设计,且按照传统冲压成形中模具的设计思路设计了模具,均满足驱动成形系统的要求。成形实验研究方面,在搭建的成形平台系统基础上开展了一系列的实验研究。通过单次放电实验研究压边力、放电电压、放电电容、凸模质量以及驱动板厚度对工件成形的影响。研究发现压边力过小时工件容易起皱,而压边力过大时工件压的过死不易成形,因此压边力存在一个最优值;成形随放电电压增加而增加,但放电电压会受到成形线圈强度和电源系统的限制,因此最好采用多次放电成形方法;当驱动板厚度均大于集肤深度且放电电压不变时,放电电容不仅仅影响放电电流和驱动板所受电磁力的幅值,还影响其脉宽,放电电容越大,幅值和脉宽也越大,成形也越好;线圈的放电电流和驱动板所受电磁力随凸模的质量增加而增加,但影响不大,而驱动板的速度和动能随凸模的质量增加而减小,且效果很明显;当驱动板厚度很薄或者很厚时,工件成形效果不好,很薄是因为驱动板厚度小于集肤深度,磁场穿透了驱动板,磁场利用率不高,而很厚是因为驱动板质量增加,其速度和动能都会减小。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01)

赵志衡,汝楠,马涌,张超,李春峰[4](2016)在《强脉冲电磁力驱动的冲击载荷》一文中研究指出冲击载荷在材料科学与工程领域具有一定的应用。随着研究的深入,对冲击速度、冲击能量提出了更高的需求,是落锤所无法达到的。强脉冲磁场可由脉冲大电流产生,通过合适的装置可产生强脉冲电磁力,进而可转换为冲击载荷。通过数值模拟,给出了强脉冲磁场、电磁力及冲头运动过程的数值模拟结果。采用高速摄像对该压缩冲击装置的运动过程进行记录,通过对影像数据处理获得了冲击速度及冲击能量,验证了模拟结果。(本文来源于《爆炸与冲击》期刊2016年05期)

汝楠[5](2015)在《强脉冲电磁力驱动的冲击载荷研究》一文中研究指出冲击载荷在工业生产及科学研究中具有一定的需求,目前通常采用落锤、摆锤或炸药爆炸等产生,落锤较为常用。近年来的有关研究表明,冲击速度对于材料晶粒细化程度、金属材料的变形性能、粉末压实的致密度等都有很大的影响。受试验条件限制,落锤很难继续提高冲击速度,寻求具有一定冲击速度及冲击能量,而且安全、可靠的冲击载荷,显得尤为必要。国内外已将强脉冲磁场应用于金属成形领域,并已在相关的研究中论及其所具有的冲击效应,但还没有对其驱动的冲击速度及能量作进一步的探讨。因此研究强脉冲电磁力驱动的冲击载荷具有重要意义。强脉冲电磁力驱动的冲击理论分析的难点在于冲击过程中电磁场的变化是与冲头运动是互相影响的。电磁力使冲头运动,冲头运动使电磁场分析模型参数发生改变,影响电磁力,需用耦合场分析求解。首先,本文进行了强脉冲电磁力驱动的冲击机构的设计。包括强脉冲磁场发生及压缩冲击部分。分析了从强脉冲磁场的产生,到将电磁力转化为冲击载荷的工作过程。并对机构各部分零件进行了设计。其次,对强脉冲磁场及电磁力进行了有限元分析。将实测得到的电流作为激励,采用有限元分析软件ANSYS/Multiphysics建立电流激励的电磁场模型,并使用APDL语言编制命令流,得到数值模拟结果。得到了电磁场的分布规律、强脉冲电磁力的空间分布以及强脉冲电磁力随时间的变化规律。并分析了铁磁性线圈套、线圈与驱动片间距、线圈与线圈套间距等对电磁力的影响。分析了冲击机构的运动特性。采用有限元分析软件ANSYS,通过顺序耦合法对冲击机构的运动特性进行分析。得到放电电压10k V及7k V时冲击载荷的冲击速度及冲击能量等。并分析放电电压、电容、线圈与驱动片间距等参数变化对机构运动特性的影响最后,利用高速摄影技术获得放电电压10k V及7k V下冲头运动图像,通过分析图像信息,获得该冲击载荷的冲击速度及冲击能量,并与有限元分析结果进行对比,验证所设计的机构及分析方法的正确性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-06-01)

魏新劳,张英,王永红,陈庆国[6](2009)在《脉冲电磁力驱动型基因枪及其驱动系统仿真》一文中研究指出在分析现有叁种基因枪优缺点的基础上,提出了一种利用脉冲电磁力作为驱动力的新型基因枪。对基因枪的工作原理、基本结构进行了阐述。从动力学和驱动电路两个方面建立了基因枪驱动系统的数学模型,利用Matlab的通用动态仿真平台SIMULINK建立了基因枪驱动系统的动态仿真模型,并利用该模型对基因枪的驱动系统进行了仿真分析以便获得其电枢的可能速度范围。仿真结果表明,新型基因枪的微弹发射速度不仅可以通过调节其驱动电路的初始充电电压的幅值来控制,而且其微弹发射速度能够满足基因枪的实际使用速度要求。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2009年02期)

张守彬,李硕本[7](1997)在《圆管在脉冲电磁力作用下的动力响应》一文中研究指出在理想刚塑性材料假设基础上对圆管毛坯在脉冲电磁力作用下的变形过程进行了理论分析 ,给出圆管毛坯在脉冲电磁力作用下的变形持续时间 ,最大位移和最大位移速度的计算公式。(本文来源于《锻压技术》期刊1997年03期)

脉冲电磁力论文开题报告

(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:

为促进铝合金板材在脉冲电磁力作用下调形方法的工艺化,研制了调形设备,满足了规格小于等于1500mm×800 mm×6 mm的试件调形要求。基于此设备,研究了电磁力调形道次对2198-T3铝合金试件形貌和曲率半径的影响。采用平面螺旋电磁线圈对试件进行不同道次的调形试验,结果显示原始平直状态的试件经过调形后呈现出双曲率的曲面特征。随着调形道次的增加,试件曲率半径减小,弯曲变形量增大,其变形量随调形道次的增加而趋于饱和。

(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。

脉冲电磁力论文参考文献

[1].宋自强.基于脉冲电磁力的新型直流断路器结构设计和实验研究[D].华中科技大学.2018

[2].龙安林,王文平,方春平,吴向东,万敏.铝合金板材脉冲电磁力调形研究[J].稀有金属材料与工程.2017

[3].徐守峰.基于强脉冲电磁力驱动的高强度不锈钢板件成形技术研究[D].华中科技大学.2017

[4].赵志衡,汝楠,马涌,张超,李春峰.强脉冲电磁力驱动的冲击载荷[J].爆炸与冲击.2016

[5].汝楠.强脉冲电磁力驱动的冲击载荷研究[D].哈尔滨工业大学.2015

[6].魏新劳,张英,王永红,陈庆国.脉冲电磁力驱动型基因枪及其驱动系统仿真[J].电机与控制学报.2009

[7].张守彬,李硕本.圆管在脉冲电磁力作用下的动力响应[J].锻压技术.1997

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