横向磁通感应加热装置中线圈形状对涡流及温度分布的影响

针对在横向磁通涡流感应加热中金属薄板表面温度分布不均匀的问题，提出了判断薄板表面涡流分布的方法，即薄板表面上的涡流分布可以近似为线圈几何形状在薄板表面的投影；进一步阐述了投影面积决定温度分布情况，因此为了在薄板表面得到均匀的温度分布应依据投影面积来选择线圈形状的设计原则。依据上述论断设计了连续运动薄板的横向磁通涡流感应加热装置，其数学模型包含一组稳态涡流问题的偏微分方程和含运动媒质的傅立叶热传导方程。采用三维有限元法对涡流场和温度场的耦合问题进行了数值分析，通过数值计算得出了薄板表面上的涡流、热源和温度分布，并将感应加热装置出口处沿宽度方向的计算值与测量值进行了比较，进一步验证了上述论断。     

基于瞬态A_r方程的非线性涡流无损评价数值模拟

就一简化的三维磁性材料数值计算模型,对其非线性涡流信号进行了数值模拟试验。基于变形磁矢量位(Ar)低频涡流场的控制方程改良并开发了用于计算非线性涡流检测信号的数值模拟程序,得出非线性涡流检测信号与磁性材料因塑性变形而产生的磁导率变化之间的相关性,开发了非线性涡流信号数值模拟程序,利用开发的数值模拟程序计算非线性涡流检测信号,采用不同初始磁导率等效模拟试件不同塑性变形程度,得出了模拟信号的谐波幅值与塑性变形的关联性。对比非线性涡流数值模拟结果和试验检测结果,证明了塑性变形导致的磁导率变化是非线性涡流检测信号变化的直接诱因。     

考虑电磁机械耦合效应的电磁超声数值模拟方法

提出了考虑速度效应电磁机械耦合的电磁超声数值模拟方法,并开发了相应的程序。该方法在控制方程中导入了速度诱发电场项,并采用退化向量位法(Ar)进行涡流场数值模拟和采用有限元及逐步积分方法进行超声波计算。数值模拟所得EMAT信号和超声波传播过程均证实了本方法和程序的有效性。为了确定耦合效应的影响,对考虑耦合和忽略耦合两种情况分别在不同条件下进行了数值模拟。通过比较振动幅值和洛伦兹力的模拟结果,证实耦合效应对EMAT数值模拟结果影响并不显著。     

基于ANSYSCFX的一种气压式送料罐优化设计

运用ANSYS CFX软件数值模拟气压式送料罐内部的三维定常紊流流场。采用标准k－ε（2epn）紊流模型、雷诺Navier-Stokec方程和压力－速度耦合SIMPLE算法,对不同锥度的送料罐内部流场进行数值计算,揭示罐子内部紊流流动的速度、压力、速度矢量和涡流黏度的分布规律,并通过对不同锥度罐体内部流场各个物理量的对比与分析,得出气压式送料罐的最优设计数据。     

裂纹检测中的涡流场计算

裂纹是涡流检测中最常遇到的缺陷类型。由于它的开口宽度很小,用有限元法计算其涡流场困难很大。利用理想裂纹的模型,忽略缺陷宽度,用二维的面缺陷近似三维的体缺陷,使用积分方程法计算裂纹缺陷,使用积分方程法计算裂纹缺陷涡流场问题,可大大减少计算量。问题可分解为求导体内不含缺陷的完好场和求缺陷等效源产生的扰动场两部分,本文不半无限导体系统分别研究这两部分的求解。线圈阻抗的计算值与实验结果进行了比较,两者吻俣     

单分散Ni球制备及Ni／NiO的磁性研究

使用微波辅助Poly方法制备了直径范围在100nm～180nm单分散的Ni球，用磁力显微镜（MFM）测其磁结构。进一步对Ni球表面氧化获得了高度球化的NicoreNiOshell结构，采用XRD，TEM，XPS和EDAX对其进行了测量分析，并用VSM和SQUID进一步讨论了铁磁／反铁磁的界面耦合效应。同时，估算了磁性交换偏置耦合场与颗粒尺寸的关系。     

感应透热有限元模拟分析

采用有限元分析法和ANSYS软件，引入复矢量磁位，推导了感应加热有限元模拟的数学模型。讨论了感应加热有限元分析中温度场与电磁场耦合、工件材料物理参数温度依赖性等关键技术问题的处理方法。分析了圆柱工件的感应透热过程，得到了坯料内的温度分布状况以及温度随时问的变化规律。结果表明，数值模拟结果与工程实际应用工况基本一致。     

铝电解槽电-热场强耦合建模计算方法

指出广泛使用的铝电解槽电-热场分离的计算方法和电-热场弱耦合计算方法的理论缺陷,提出一种电-热场强耦合计算模型。以某420 kA铝电解槽为对象,同时应用强耦合模型与传统的弱耦合模型对其电-热场进行计算,计算结果证明了在电-热场分析中采用强耦合模型的必要性。研究结果表明:不设定熔体温度是电场和热场实现强耦合的关键,对槽内各热源进行准确描述并引入计算模型中是获得可靠的铝电解槽电-热场分布的必要条件。     

基于多场耦合的车门铰链凸焊过程有限元仿真

凸焊被用于连接某车型的车门铰链和加强板。针对实际生产现场中车门铰链在焊接装配后出现的上下铰链不同轴问题，基于ANSYS软件，建立了基于多场耦合的凸焊过程数值仿真模型，通过直接耦合法和顺序增量耦合法交互，完成了结构、电、热三场耦合分析，并与实际测量数值对比，获得良好仿真效果。     

磁导率变化的半无限大媒质涡流问题解析解

为测量铁磁性材料表面淬火硬化层厚度，把半无限大媒质分为三层区域，分析磁导率随深度连续变化的铁磁性媒质的涡流问题，通过求解矢量磁位的边值问题得到了矢量磁位的解析解，进而导出了媒质上方放置式空心圆柱线圈的阻抗增量解析式，并用实验验证了理论结果。