半固态浆料制备用电磁搅拌器中电磁场分布数值模拟和实验的研究

《半固态浆料制备用电磁搅拌器中电磁场分布数值模拟和实验的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、沈阳理工大学硕士学位论文摘要半固态成形技术与传统的固态成形或液态成形相比具有显著的优点，因此国内外普遍认为半固态成形技术是2l世纪最具潜力的先进制造技术之一。半固态浆料的制各是半固态成形技术的基础和关键，对于获得细小、均匀、具有近球状非枝晶微观组织的铸件至关重要，而电磁搅拌最具工业应用潜力，所以本文针对电磁搅拌中的电磁场进行了研究。本文根据电磁搅拌器的结构特点，应用宏观电磁场的基本理论，即麦克斯韦方程，建立了一极对旋转型电磁搅拌器的有限元模型，并采用有限元软件ANSYS，对电磁搅拌器空载情况下电磁搅拌器内的电磁场分布，

2、以及置于其中的半固态浆料的受力状态进行了数值计算。’数值模拟结果表明，在相同的电流输入条件下，施加较低频率的电流可以产生更高的磁感应强度；电流强度越大产生的磁感应强度越大；磁感应强度随距离的衰减很明显，设计高效搅拌器应尽量使结构紧凑。利用数字式特斯拉计测量了电磁搅拌器空载条件下切向磁感应强度分布，结果表明：磁感强度在搅拌器的高度方向中间处最大；随着半径的增大而增大，越是靠近线圈和齿槽磁感强度越大；磁感强度随着励磁电流增大而增大，随着频率增大而减小；在电磁搅拌线圈内壁处，磁感强度呈明显的周期性变化。通过数值模拟和实验测量

3、结果的比较表明数值模型的合理性，数值模拟能够反映电磁场的分布情况。关键词：半固态；铝合金；电磁搅拌器：电磁场；数值模拟沈阳理工大学硕士学位论文AbstractSemi-solidforming(SSF)isregardasanovelandpromisingtechniqueinthemetalformingof21stcenturyallovertheworld,whichcouldmeettherequirementofadvancedmanufacturingtechnologyandoffersignifica

4、ntadvantagesoverconventionalcastingandforgingtechnologies．111ekeytoSSFisfabricatingthesemi-solidmaterialswitht'me，uniformandsphericalmicrostrueture，andelectromagneticstimngisthebestpotentialintheindustry,therefore，theelectromagneticfieldoftheelectromagneticstirr

5、ingisresearchedinthisarticle．Based∞thestructurecharacteristicoftheelectrome唧eticstirringdevice．bytheprincipleofelectromagneticfield，weconstituteanumericalmodelontherotatingelectromagneticsdrringdevice．UsingANSYS，wenumericallycalculatedtheforcingstateofthesemi-so

6、lidmetal，theelectromagneticfieldandtheelectromagneticforce．Theresultofnumericalsimulationrevealedthatthelowfrequentcurrentconductsastrongerelectromagneticintensitythanthehighfrequentcurrentinthesameinputcurrent；thehi曲currentinducesastrongerelectromagneticintensi

7、ty；Magneticfluxdensityislowerwhenitisawayfrommagneticpoleandframeoftheelectromagneticstirringdevice．Theexperimentresultoftheelectromagneticintensitymeasurementusingtheteslametorindicatedthatelectromagneticintensityisstrongerinthemiddleoftheelectromagneticstirrin

8、gdevice；itismorestrongeralongwithbiggerdirection；itismorestrongerwhencurrentbecomestronger；itminisheswhenfrequencybecomeless；itisacutelyperiodicvarietyroundloopandalv