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起重电磁铁的电铁磁性材料感应加热过程

  起重电磁铁采用与磁场强度和温度非线性相关的铁磁性材料物理机能模型,利用有限元方法对铁磁性圆棒料的感应加热过程进行数值分析,研究了加热过程中跟着温度的升高和磁场强度的变化,电磁场和温度场之间相互影响、相互作用的变化规律以及对材料机能?#38382;?#30340;影响。

  现有研究利用有限元软件Flux对铁磁性圆棒料的感应加热过程进行了数值分析和研究,所采用的材料物理机能模型是以磁场强度和温度为变量的非线性数学模型,考虑了加热过程中磁场强度对磁导率的影响,研究了铁磁性材料感应加热过程中电磁场、温度场的变化规律以及对材料机能?#38382;?#30340;影响。此外,搭建了感应加热实验和丈量系统平台,测得加热实验过程中温度和有功功率等?#38382;?#30340;曲线,并与计算结果进行了对比分析。

  在铁磁性材料感应加热过程中,跟着温度的升高,铁磁性材料的磁导率、?#28909;热?#31561;物理机能?#38382;?#26159;温度的非线性函数。此外,铁磁性材料的磁导率不仅是温度的函数,还依靠于磁场强度的变化。因此,在铁磁性材料的感应加热过程中,电磁场和温度场之间相互影响,是一个动态的非线性的电磁—热耦合题目。工程?#23548;?#34920;明,有限元法在解决多物理场耦合以及非线性题目上有其独特的上风,海内外大多数感应加热过程数?#23548;?#31639;均采用了有限元法,相关?#21335;?#37319;用有限元方法对圆坯料、管材、板带等工件的感应加热过程进行了数?#23548;?#31639;和模拟。但上述?#21335;?#30340;研究中,模拟计算时采用查表法来实现材料物理?#38382;?#38543;温度的变化,而未考虑加热过程中磁场强度对铁磁性材料磁导率的影响。

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