發(fā)布時間：2020-06-29 22:40

【摘要】：電磁繼電器中含有大量軟磁材料,軟磁材料的性能直接決定產(chǎn)品的整體性能。實際繼電器生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),繼電器磁性零部件的磁性能不達標是導(dǎo)致繼電器產(chǎn)品一致性較差的相當(dāng)一部分原因。目前國內(nèi)外還沒有從繼電器軟磁材料性能角度出發(fā)來提高繼電器一致性,但是繼電器軟磁材料磁性能一致性是決定繼電器產(chǎn)品一致性的關(guān)鍵因素之一,所以亟待開展熱處理工序參數(shù)對繼電器軟磁材料磁性能影響研究。本文以某型號電磁繼電器為研究對象,通過研究熱處理工序參數(shù)對繼電器性能影響來提高繼電器產(chǎn)品一致性。軟磁材料晶粒大小不同使得其磁性能不同。由于進行軟磁材料晶粒演變過程仿真需要輸入軟磁材料本構(gòu)模型參數(shù),所以,本文首先對軟磁材料圓柱樣件進行高溫?zé)釅嚎s試驗,然后對壓縮前后的圓柱件截取制作金相試樣,通過觀察金相組織及對試驗結(jié)果處理,得到軟磁材料晶粒仿真所需的流動應(yīng)力模型、再結(jié)晶模型及晶粒長大模型的相關(guān)參數(shù)。再者,利用DEFORM軟件進行銜鐵軟磁材料晶粒演變過程仿真,通過仿真結(jié)果與銜鐵金相試驗結(jié)果,分析熱處理工序參數(shù)對軟磁材料晶粒大小的影響;制備軟磁材料測試設(shè)備所需標準圓環(huán)樣件,并對圓環(huán)樣件進行不同工序參數(shù)的熱處理,利用NIM-2000S軟磁直流磁性測量系統(tǒng)對樣件熱處理前后的磁化曲線進行測試,分析熱處理參數(shù)對磁性能影響規(guī)律。然后,基于三維建模軟件Solid Works建立繼電器物理模型,利用FLUX軟件和ADAMS軟件,計算繼電器靜態(tài)特性;基于靜態(tài)仿真得到的靜態(tài)數(shù)據(jù)表,應(yīng)用多體動力學(xué)分析軟件ADAMS以及MATLAB中的Simulink模塊計算繼電器動態(tài)特性,最終完成繼電器虛擬樣機搭建;在FLUX中輸入不同熱處理參數(shù)所得的軟磁材料磁化曲線,利用虛擬樣機仿真分析熱處理工序參數(shù)最終對繼電器靜動態(tài)特性造成的影響,確定影響較大的特性參數(shù)作為優(yōu)化輸出參數(shù)。最后,對磁化曲線進行擬合,得到未知熱處理參數(shù)條件下的磁化曲線,利用虛擬樣機得到對應(yīng)參數(shù)條件下繼電器輸出特性參數(shù);構(gòu)造熱處理成本函數(shù),計算各熱處理參數(shù)下的熱處理成本;利用Kriging模型構(gòu)造熱處理工序參數(shù)與繼電器性能參數(shù)及熱處理成本間的近似模型,并采用交叉驗證的方法測試模型精確度;隨后采用遺傳算法對成本和性能參數(shù)綜合尋優(yōu),對比優(yōu)化前后的熱處理成本及繼電器特性參數(shù),驗證繼電器熱處理工序參數(shù)優(yōu)化的可行性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM271.2;TM581.3
【圖文】：

圖 1-1 各種軟磁合金矯頑力隨晶粒尺寸的變化尺寸情況下，晶粒呈現(xiàn)為單疇，不存在疇壁。則：4 6130ccsP K DH M A 304 61siP M AK D 合金的晶粒尺寸最夠小時，矯頑力具有6D 依賴性uller[40]對相鄰兩個耦合晶粒的矯頑力進行計算，反而會減小。計算顯示，晶粒尺寸的變大使得晶，導(dǎo)致反磁化疇形核的矯頑力會降低。晶粒邊界，內(nèi)應(yīng)力則會越大。平均晶粒尺寸增大時，晶界小。之后劉煥等人[35,41]證實 DT4E 電工純鐵滿足了研究，驗證了該理論對該材料的適用性。特別

c) =0.1 d) =1圖 2-2 各變形條件下真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線表 2-2 為 DT4E 純鐵在各變形條件下測量得到的峰值應(yīng)力或流動應(yīng)力穩(wěn)態(tài)值。表 2-2 各變形條件下峰值應(yīng)力或穩(wěn)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變速率/1s 峰值應(yīng)力或穩(wěn)態(tài)應(yīng)力/MPa650oC 700oC 750oC0.001 124.52 85.752 60.1570.01 130.42 108.04 88.2760.1 178.17 137.82 121.231 240.62 193.48 158.552.3.4 流動應(yīng)力模型參數(shù)測量實驗數(shù)據(jù)處理在較高溫度下，材料的應(yīng)力值較小，適用于指數(shù)關(guān)系表達式。對式（2-1）兩端同時取對數(shù)得到：ln ln A n'ln (2-6)

【參考文獻】

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本文編號：2734457