發(fā)布時間：2021-09-29 02:32

　　針對振動摩擦焊接機在焊接過程中的外激振力幅值確定較為困難的問題,對振動摩擦焊接機中的電磁振動原理、電磁力計算、電磁力仿真分析等方面進行研究,對靜態(tài)進程模式下正余弦信號與電磁力之間關(guān)系進行歸納,提出一種基于MATLAB的電磁振動仿真分析方法。結(jié)合電磁振動學(xué)和牛頓運動學(xué)方法綜合建立簡化的電磁力理論推導(dǎo),借用MATLAB分析正弦和余弦對電磁力的影響規(guī)律,利用振動摩擦焊接試驗臺對所建立的電磁力理論推導(dǎo)方法進行實驗驗證。研究結(jié)果表明,當輸入正弦信號,時間為0.002 5s時,電磁力最大值為400N;當輸入余弦信號,時間為0.002 6s時,電磁力最大值為556.080 0N,從而為振動摩擦焊接機的外激振力及其頻率確定提供了依據(jù)。 

【文章來源】：軟件導(dǎo)刊. 2020,19(10)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

振動摩擦焊接階段時間t/s

6）公式（5）、（6）中，BZC為在電磁場單位面積磁感應(yīng)分布密度，nZC0為電磁場單位面積法向量，μZC為真空磁介質(zhì)中磁感應(yīng)分布密度與磁場分布密度的微分比例。2.2靜態(tài)進程模式電磁力理論分析靜態(tài)進程模式由單線程導(dǎo)電輸入與多線程導(dǎo)電輸入組成。在單線程導(dǎo)電輸入下，為了使電磁振動系統(tǒng)穩(wěn)定性強，從物理的角度分析，電磁振動理想結(jié)構(gòu)模型主要分為三相模型結(jié)構(gòu)和四相模型結(jié)構(gòu)［14］，本文采用三相模型結(jié)構(gòu)對靜態(tài)電磁力進行計算與分析，其模型可簡化為平面“E”型電磁機構(gòu)裝置，如圖3所示。圖3單線程導(dǎo)電的三相電磁模型結(jié)構(gòu)在圖3中，以中心虛線為分割線，左右兩個結(jié)構(gòu)為對象，顯然左右兩個電磁機構(gòu)是根據(jù)中心虛線完全中心對稱，則電磁機構(gòu)模型的電流、面積、氣隙磁導(dǎo)、電阻等物理參數(shù)均是對稱的。不妨假設(shè)中心虛線左邊方向的磁路有效面積為SLC、氣隙磁導(dǎo)為ΛC、有效電阻為RC、有效電流為iC1，那么根據(jù)電磁模型結(jié)構(gòu)的對稱性可得到中心虛線左邊方向的磁路面積為SLC=SRC、氣隙磁導(dǎo)為ΛCS、有效電阻為RCS、有效電流為iC1=iC2，以中心虛線為基準的中間磁路有效面積SΦCC=SRC2。電磁機構(gòu)單線程導(dǎo)電電流經(jīng)過通電線圈，集中繞組鐵芯材料上產(chǎn)生的磁通勢能為Ni，這種磁通勢能與物理學(xué)上的機械勢能、重力勢能、電動勢能等原理相似。以中心虛線左邊方向磁路作為分析點，由物理學(xué)定律可推導(dǎo)得到Ni計算公式為：Ni=H1l1+H2l2=2HC（7）由公式（7）可計算得到磁感應(yīng)強度BZC為：BZC=μZCH=NiμZC2C（8）由于左側(cè)方向磁路的電路是中心對稱的，根據(jù)安培右手法則可知，假設(shè)磁通量?

：FC=[]cos()2πft2μZCSCN2IM24C2（18）IM=UMcos()2πft2N2πft(ΛC)2+4Λgs2+4ΛgsΛC（19）由公式（18）、（19）可得FC的變形式：FC=FCP[]1+cos()4πft（20）同理，當多線程導(dǎo)電輸入為三線程時，F(xiàn)C變形式為：FC=3FCP[]cos()4πft+jsin()4πft（21）3電磁力仿真結(jié)果分析當在靜態(tài)進程模式下進行單線程導(dǎo)電輸入時，利用編程軟件MATLAB對電磁力分布規(guī)律進行仿真，如圖5、圖6所示。當在靜態(tài)進程模式下進行多線程導(dǎo)電輸入時，利用編程軟件MATLAB對電磁力分布規(guī)律進行仿真，如圖7所示。00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.01時間t/s400350300250200150100500電磁力Fc/N圖5單線程正弦交流電信號下電磁力變化規(guī)律00.0030.0040.0060.0080.010.0120.0140.0160.0180.02時間t/s0-100-200-300-400-500-600電磁力Fc/N圖6單線程余弦交流電信號下電磁力變化規(guī)律00.0030.0040.0060.0080.010.0120.0140.0160.0180.02時間t/s6004002000-200-400-600電磁力Fc/N圖7多線程余弦交流電信號下電磁力變化規(guī)律在圖5、圖6中，在正弦和余弦交流電信號下，電磁力大小同步增加，方向剛好相反。當交流電按照正弦規(guī)律變化時，電磁力FC曲線走勢在0~0.005s內(nèi)先上升后下降，當時間為0.0025s時，電磁力FC最大值為400N，之后進行周期性變化；當交流電按照余弦規(guī)律變化時，電磁力FC曲線走勢在0~0.005s內(nèi)先下降后上升，當時間為0.002


本文編號：3413024