低压电磁铆接放电电流分析

线圈放电电流对铆接力起决定作用,铆接力是顺利实现铆接的关键因素。放电电流可采用幅值和频率等参数描述。该文在放电回路分析的基础上,通过电阻分流器法测量成形线圈放电电流,分析低压电磁铆接系统参数对线圈放电电流的影响。研究结果表明,在低压电磁铆接下,线圈放电电流为一衰减震荡波形,幅值在kA级,周期为ms级,能顺利实现直径4mmTA1铆钉的成形。同时线圈匝数、导线截面尺寸、放电电容和驱动片厚度等参数,对低压电磁铆接放电电流的幅值和周期均产生较大的影响。在成形中需优化电阻、电感和电容三者的匹配关系,以满足不同工艺放电电流的要求。     

电磁铆接电磁场数值模拟

为了分析电磁铆接电磁场的变化规律,采用数值模拟方法,以ANSYS软件为平台建立了电压激励的电磁场耦合模型.通过电阻分流器测最线圈放电电流,验证建立耦合模型的正确性.研究结果表明:驱动片主要受轴向磁场力作用,沿驱动片径向分布不均匀,在驱动片半径一半附近轴向磁场力最大;磁场力沿驱动片厚度方向呈梯度分布.在线圈与驱动片之间,磁场主要沿径向分布,渗入驱动片的磁场呈衰减分布.     

塑料瓶的电磁成形封口研究

对塑料瓶的电磁成形封接工艺进行研究，通过对放电电压、电容、线圈位置等参数进行调节，得出了优化的封口工艺。试验结果表明：线圈位置，电压对封口效果影响较大。     

电磁铆接变形量对铆钉微观组织的影响

电磁铆接铆钉变形量是研究铆钉变形机理的有效方式。采用试验方法,从宏观与微观角度研究放电电压、放电电容值、铆接次数等参数对铆钉变形量的影响。结果表明,在放电电容值相同时,随着放电电压和铆接次数的增加,铆钉变形量增加;在相同放电能量下,随着放电电容值的增加,铆钉变形量增加;随着铆钉变形量的增加,材料沿径向流动增加,主剪切带内变形量加剧,主剪切带越来越明显;随着铆钉变形量增加,在剪切带内,晶粒被急剧拉长,且沿着剪切带方向排列,而在剪切带两侧晶粒变化不大。     

爆破片电磁成形工艺的研究

对压力容器爆破片的电磁成形工艺进行了实验研究,讨论了充电电容、充电电压,坯料厚度和线圈与工件的距离对成形的影响,比较了应变分布规律,提出了用该形状零件作为薄板件电磁成形的标准工艺参数研究实验,可以用于研究薄板件电磁成形的各种电参数,材料参数,线圈参数和位置参数的变化规律。     

双板件电磁翻边成形效率研究北大核心CSCD

针对电磁翻边成形技术成形效率低的问题,提出了双板件电磁翻边成形技术。在阐明双板件电磁翻边成形原理的基础上,构建了传统单板和双板件两组仿真模型,并从驱动线圈电流波形、磁通密度、电磁力、塑性应变能、成形效率5个方面进行对比分析。结果表明:在相同的放电能量下,双板件仿真模型的塑性应变能比传统单板提高了52.28%;在相同的翻边角度下,双板件仿真模型所需的放电能量仅为传统单板仿真模型两次放电能量的60.60%,能量利用率提高了39.40%。双板件电磁翻边成形技术可使用单个驱动线圈同时实现两个板件的翻边,能够有效地解决电磁翻边成形效率低的问题,促进了电磁翻边成形技术在工业领域的广泛运用。     

电磁无铆钉铆接工艺及钢—铝接头力学性能研究北大核心CSCD

以AA5052铝合金薄板和DC52D+ZF高强钢薄板为研究对象,探究了不同放电能量下,电磁无铆钉铆接接头的镦头成形、微观形貌和力学性能。结果发现:放电能量值过小,会导致铆钉变形不足,难以形成良好的互锁结构;放电能量值过大,则会导致上板材材料流动过于充分,进而在颈部区域出现微裂纹甚至发生断裂。此外,电磁无铆钉铆接接头的平均互锁值Tu较常规液压无铆钉铆接接头高46.6%。硬度测量结果表明,电磁无铆钉铆接接头中心区域的硬度略高一些。剪切性能测试结果表明,电磁无铆钉铆接接头的剪切性能略高于常规液压无铆钉铆接接头。与常规液压无铆钉铆接接头对比,电磁无铆钉铆接接头在截面互锁程度、显微硬度及剪切性能方面均具有一定的优势。     

大型铝合金曲面零件电磁渐进成形线圈结构优化设计

针对大型铝合金曲面零件电磁渐进成形工艺中板料不均匀变形的问题,基于ANSYS多物理场模块建立电磁场-结构场耦合模型,对成形过程进行数值模拟分析,研究电磁成形线圈结构参数对板料变形行为的影响,包括:线圈层数、线圈匝间距、线圈层间距、导线截面积和导线截面形状。研究表明,线圈层数增加,板料变形均匀性降低,而板料的变形量增大,多层线圈有利于提高线圈的强度和使用寿命;线圈匝间距与导线的宽度越接近,板料均匀变形效果越好;矩形导线截面的线圈相对圆形导线截面的线圈使板料变形更加均匀;线圈层间距和导线截面积对板料均匀变形影响不大,但是合理的结构参数可以提高线圈强度。提出了一种非等间距线圈结构,非等间距线圈产生的电磁场和电磁力是不均匀的,在板料半径1/3处受到的成形驱动力较大,而这种不均匀的变形力,进一步改善了电磁成形中板料的变形不均匀性,电磁成形平板线圈能与变形后的板料较好的贴合,使大型铝合金曲面零件电磁渐进成形能通过多次放电连续均匀塑性变形。通过实验验证了线圈结构优化设计的可靠性,实验结果与模拟结果基本一致,误差在12%以内。     

电磁成形中的测量

本文简要介绍了电磁成形中放电电流、管坯与线圈间隙中的磁场测量 ,以及管坯动态变形过程测量的各种方法。通过各种方法的比较分析 ,得出分流器法测放电电流、探测线圈法测感生磁场是切实可行的方法。金属坯料在电磁力作用下的变形过程可用撞针法和高速摄影的办法进行测量 ,每种方法各有其优势和适用范围 ,测量时 ,根据实际情况进行选用。     

某型机进气道唇口裂纹问题

通过对某型机铸件进气道唇口装配过程和唇口材料性能的分析,研究唇口裂纹产生的原因,并提出采用电磁铆接技术的方案。针对唇口的结构特征和电磁铆枪的特点,提出在铆枪前加装U型铆接头。为防止铆枪回调碰撞铆接件,设计了连接头。通过实验,获取了唇口电磁铆接工艺参数,成功地解决了进气道唇口裂纹问题。     

Development of discharge-pulsed equipment for applied studies of magnetic-pulsed welding processes

The construction of universal pulsed welding equipment for producing stamped-welded thin-wall structures is described. A dual action press was designed for preliminary static and pulsed loading in solid-phase welding of materials. In the process of pulsed-discharge welding, the weld zone is subjected to the thermal effect by passing current and applying pressure using an induction-dynamic drive. The main element of the drive is the induction coil. The energy source is a high-voltage generator of pulsed currents. A special measuring stand has been developed for applied studies and determination of the conditions of magnetic-pulsed welding forming of tubular components. The system can be used to fix the amplitude values and the frequency of discharge current and magnetic pressure and also the RLC parameters of the discharge circuit of the pulsed-current generator. The dual action press and the measuring stand are used in a section for producing lightweight stamped-welded screened casings of board cables for space systems.     

无缆双向微机器人外磁场系统的研究与仿真

目前的管道机器人受到能源供给的限制,不能长时间远距离进行工作.本文提出了一种基于组合线圈结构的磁场系统驱动实验方案,以实现石蜡热膨胀驱动器的无缆双向微机器人的磁控驱动与移动实验参数的检测.介绍了该组合线圈的功率优化与设计方法,分析了保证一定区域内磁场均匀性的技术方案,用ANSYS 软件对所设计的组合线圈进行了仿真和验证.实验结果表明,该组合结构磁场系统的性能可以满足无缆微机器人的磁控驱动的设计要求.     

一种具有聚焦作用的线圈涡流问题解析解

为检测导体内更深处的缺陷，提出用8字形线圈作为涡流检测线圈，得到了8字形线圈在半无限大线性导体上方时涡流问题的解析解。仿真计算表明，与平行于导体表面放置的圆环形线圈相比，8字形线圈所激励的涡流密度峰值更大，能量分布更集中。试验验证了斜置线圈的阻抗表达式。研究结果可用于指导涡流检测探头的设计。     

基于ACFM技术的焊缝跟踪传感器设计与实现

根据交变磁场测量法（ACFM）的基本原理，设计了一种由激励线圈和感应线圈组成的交变磁场传感器，可对空间“点”磁场进行测量。通过大量实验，研究了传感器位置和不同焊缝宽度对传感信号的影响规律。根据传感信号的变化规律，提出了相应的信号处理的方法，为ACFM方法用于焊缝跟踪奠定了良好的基础。     

电除尘器收尘极板表面电流密度分布实验研究

本文通过实验测量了火电厂电除尘器常用放电极与C480收尘板配置时极板表面电流密度的大小和分布,利用极板表面平均电流密度、电流密度相对标准差两个指标,讨论了不同放电极及其布置形式对测量结果的影响,给出了几种电场特性参数较好的电极配置形式和参数调整范围.     

STUDY ON TEMPERATURE FIELD INDUCED IN HIGH FREQUENCY INDUCTION HEATING

A mathematical model was established for the temperature field developed during high frequency induction heating （HFIH） by Maxwell＇s equations. It required solving the coupled equations of the electromagnetic and temperature fields. The numerical simudation was performed using FEMLAB. The comparison of the calculations using the proposed model with experimental results showed a very good correlation. The effects of the heating parameters in high frequency induction such as the distance between the plate and the coil, the applied current, the frequency, and the turns of the coil on the temperature profiles developed in the plate were also discussed using the established model.     

脉冲涡流检测信号的同步采样方法

为了有效利用脉冲涡流信号的低频成分检测钢板内部裂纹缺陷,提出了脉冲涡流同步采样方法。介绍了该方法的工作原理;采用在钢板上加工不同规格矩形槽的方法模拟钢板的裂纹缺陷;设计了由激励线圈和检测线圈构成的传感器,实现脉冲涡流信号的提取;采用数据采集卡采集信号,以Labview为平台,实现同步采样方法的软件设计。对钢板缺陷的检测和试验数据的分析,证明了脉冲涡流同步采样方法在钢板内部裂纹缺陷检测中具有较高的灵敏度,可以有效识别钢板内部裂纹缺陷。     

磁致伸缩无损检测传感器用大电流功率放大器的设计

使用合适的功率放大器驱动激励线圈，是实现基于磁致伸缩效应无损检测技术的关键环节。设计了一种开关模式功率放大器，采用复合管电路作输出级，并正确设置工作点，同时满足了工作频率、大输出电流以及高效率的技术要求。