圆锭电磁铸造中电磁场和液柱高度的数值模拟

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1、阿锭lU磁铸造中f也磁场2。液柱商度的数值模拟摘要材料是驱动经济进入21世纪的三大工业之一，材料工艺过程和商业环境的变化对材料的性能提出越来越严格的要求，因此用高新技术来改造传统的材料是当前材料发展的需求之一。在材料加工领域中，电磁成型和电磁加工技术是制备性能优越的材料的新技术之一。本文利用互感耦合模型模拟了电磁铸造中的电磁场和电磁压力的分布。首先，对空载时的磁场分布进行了研究，并且分析了习；同工艺参数，如电流、线圈位置、感应器角度、频率对磁场的影响。模拟结果表明对于直边感应器而占磁感应强度的最大值在感应器的巾心，而斜

2、边感应器则在感应器的底部，并且磁感应强度主要分布在集肤深度内。通过模拟也发现空间某一点的磁感应强度与加在感应器J二的电流成正比，利用这一结果本文提出了⋯种新的简单的计算电磁铸造中的液柱高度的算法，利用此算法计算了电流与液柱高度之间的关系，计算结果与实测结果基本一致。分析了感应器角度，铸锭半径对电流的影响。最后，本文研究了软接触结晶器内的磁场的分布，主要分析了结晶器开缝和不开缝时的磁场分布情况，结果发现玎缝可以增加透磁性，使结晶器内部的磁感应强度增强。关键词：电磁铸造，互感耦合模型厕锭lb磁铸造中jb磁场oJ液柱高度的数

3、值模拟AbstraetWimthecommercialapplicationofmate“alS，therequiringoftheirpropeniesarebecominghi曲erandhi曲er．soitlsimportanttousenewtechnologytomaIlufacturctraditionaImaterials．Inthepmcessingofmate“als．theElectromagneticCasting(EMC)isanefIjctivemethod．Inthispaper，thedi

4、s讲butionsofthemagneticfieldandtheelectromagneticforcearesimulatedwiththecoupledcircuitmodeIinEMCTheefrectsofpar锄eterssuchaScurrent，fjequencyandtheangleofinductoronthemagneticnuxdensityandtheelectromagneti尊forcewerestudiedconcretely．Thesimulatedresultsindicatetha

5、tfortheverticalinductorthema)(magneticfIuxisatthecenteroftheinductor，whiIefort11edeclineoneitisatthebottomofmeinductor’andthemagneticfluxdens“yismainIyfocusedontheskindepth．ItalsofindsthatthemagneticnuxdensityisincreasedwiththeincreasingofcuⅡentlinearlywhenthere

6、latiVepositi。nofinductorandingotis磊xedApplyingthisresult，anewandsimplemethokwasproposedforcalculatingthehei曲tofliquidcoIumn．ThesimulatedresultsagreeweUwiththeexperimentalones。Furmermo陀thefktorsan、ectingonheightofliquidcolmnnwe∞studiedinthispapeLiIntheend，thedist

7、ributionsofthemagneticneldofsoft-contactmoldaresimulatedinth诹paper．Thesimulatedresultsindicatethatthemagneticfluxdensityofmoldwithslitserclargerthenmoldwithoutslits，KEYWoRDS：EIectromagneticCasting，thecoupledcircuitmodel，eIectromagneticfiekelectromagneticpressure

8、，theheightofliquidcolumn踊锭电磁铸造中F乜磁场1j液柱高度的数值模拟1前言1．1引言材料是人类物质文明的基础和支柱，是驱动经济进入2l世纪的三大工业之一，而金属材料又是人类赖以生存和发展的基础，因此人们称之为传统材料。材料工艺过程和商业环境的变化对材料的性能提出越来越严格的要求，因此用高新技术来改造传统的材