本文關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋感應(yīng)加熱線圈設(shè)計(jì)方法研究

  更多相關(guān)文章： 感應(yīng)加熱 熱疲勞 數(shù)值分析 缸蓋 線圈設(shè)計(jì)

【摘要】：電磁感應(yīng)加熱因具有高效、清潔、易于控制的優(yōu)點(diǎn),被越來越多的用于發(fā)動(dòng)機(jī)熱疲勞模擬試驗(yàn)臺(tái)。以往,研究者們主要根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)感應(yīng)線圈,這種方式不僅需要對(duì)線圈進(jìn)行反復(fù)修改,而且最終設(shè)計(jì)出來的線圈往往不能很準(zhǔn)確的模擬被試件的熱載荷。為了解決這一問題,本文從電磁感應(yīng)加熱理論入手,采用有限元數(shù)值分析的手段,研究感應(yīng)線圈不同參數(shù)對(duì)感應(yīng)加熱溫度分布的影響規(guī)律,從而指導(dǎo)感應(yīng)線圈的設(shè)計(jì),使感應(yīng)加熱達(dá)到更好的熱載荷模擬效果,提高熱疲勞模擬試驗(yàn)的準(zhǔn)確度。主要研究內(nèi)容包括： 1、采用ANSYS軟件,針對(duì)線圈形狀、線圈與被加熱面間的距離、線圈銅管寬度和銅管之間間距這四個(gè)參數(shù)的不同水平,進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱磁熱耦合仿真,計(jì)算了不同參數(shù)水平下的加熱溫度分布；通過仿真結(jié)果的對(duì)比分析,研究了這些參數(shù)對(duì)加熱溫度分布的影響規(guī)律。結(jié)果表明：感應(yīng)加熱溫度場(chǎng)高溫區(qū)域的形狀與線圈形狀相似；線圈與被加熱面之間距離越小,加熱溫度幅值越大,但對(duì)溫度分布基本無影響；銅管越細(xì)或銅管間距越小,加熱最高溫度越高,且高溫區(qū)域向平板邊緣移動(dòng)。 2、為驗(yàn)證ANSYS磁熱耦合仿真模型的準(zhǔn)確性,設(shè)計(jì)了平板感應(yīng)加熱測(cè)溫試驗(yàn),測(cè)試了平板被加熱面的溫度,并與仿真結(jié)果進(jìn)行比較,最大偏差值為9.0%,表明仿真模型具有較高的準(zhǔn)確度。 3、針對(duì)某型號(hào)四氣門柴油機(jī)缸蓋的溫度分布特點(diǎn),設(shè)計(jì)了感應(yīng)加熱線圈,對(duì)比了缸蓋電磁感應(yīng)加熱溫度和實(shí)測(cè)溫度,結(jié)果表明,該線圈能較好的模擬四氣門缸蓋鼻梁區(qū)和噴油器安裝孔等關(guān)鍵區(qū)域的溫度分布。
【關(guān)鍵詞】：感應(yīng)加熱 熱疲勞 數(shù)值分析 缸蓋 線圈設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK403
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 1 緒論12-23
• 1.1 課題研究背景12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-22
• 1.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)熱疲勞模擬試驗(yàn)研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 感應(yīng)加熱數(shù)值仿真研究現(xiàn)狀16-21
• 1.2.3 國內(nèi)外研究的不足21-22
• 1.3 課題研究內(nèi)容與目標(biāo)22-23
• 2 電磁感應(yīng)加熱基礎(chǔ)理論23-40
• 2.1 電磁感應(yīng)加熱原理及特點(diǎn)23-28
• 2.1.1 電磁感應(yīng)加熱原理23-25
• 2.1.2 集膚效應(yīng)和透入深度25-26
• 2.1.3 鄰近效應(yīng)與圓環(huán)效應(yīng)26-27
• 2.1.4 透入式加熱和傳導(dǎo)式加熱27-28
• 2.2 電磁感應(yīng)加熱有限元模型28-39
• 2.2.1 電磁場(chǎng)有限元模型28-36
• 2.2.2 溫度場(chǎng)有限元模型36-39
• 2.3 本章小結(jié)39-40
• 3 ANSYS磁熱耦合模型的建立40-50
• 3.1 耦合場(chǎng)分析方法40-42
• 3.1.1 ANSYS的一般分析過程40-41
• 3.1.2 ANSYS磁熱耦合分析方法41-42
• 3.2 數(shù)值仿真模型的建立42-49
• 3.2.1 問題的描述與簡化42-45
• 3.2.2 材料特性45-46
• 3.2.3 幾何模型的建立46
• 3.2.4 網(wǎng)格的劃分46-49
• 3.2.5 邊界條件的確定49
• 3.3 本章小結(jié)49-50
• 4 仿真研究及結(jié)果分析50-62
• 4.1 仿真研究方案50-52
• 4.2 仿真結(jié)果分析52-60
• 4.2.1 形狀對(duì)加熱效果的影響52-54
• 4.2.2 距離對(duì)加熱效果的影響54-57
• 4.2.3 銅管寬度對(duì)加熱效果的影響57-59
• 4.2.4 銅管間距對(duì)加熱效果的影響59-60
• 4.3 本章小結(jié)60-62
• 5 試驗(yàn)驗(yàn)證及應(yīng)用62-75
• 5.1 試驗(yàn)驗(yàn)證62-66
• 5.1.1 試驗(yàn)系統(tǒng)的總體構(gòu)成62-65
• 5.1.2 試驗(yàn)及結(jié)果對(duì)比分析65-66
• 5.2 針對(duì)缸蓋的感應(yīng)線圈設(shè)計(jì)66-73
• 5.2.1 缸蓋模型的簡化及溫度場(chǎng)計(jì)算67-71
• 5.2.2 感應(yīng)線圈設(shè)計(jì)及驗(yàn)證71-73
• 5.3 本章小結(jié)73-75
• 6 全文總結(jié)與展望75-77
• 6.1 全文總結(jié)75-76
• 6.2 工作展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-82
• 致謝82

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 梁光菊;王正仕;陳輝明;;感應(yīng)加熱狀態(tài)保護(hù)研究[J];電源技術(shù)應(yīng)用;2006年08期

2 周躍慶;高忠科;武猛;;移動(dòng)式平板感應(yīng)加熱磁熱耦合的數(shù)值模擬[J];熱加工工藝;2007年14期

3 許雪峰;劉曉光;趙敏;;非均勻磁場(chǎng)環(huán)境下坯料感應(yīng)加熱模擬技術(shù)研究[J];新技術(shù)新工藝;2008年10期

4 ;在感應(yīng)加熱應(yīng)用中提升效率和系統(tǒng)可靠性[J];電子設(shè)計(jì)技術(shù);2008年05期

5 張成濤;劉洋;;中型電機(jī)裝配感應(yīng)加熱工藝的應(yīng)用[J];防爆電機(jī);2008年05期

6 高俊山;劉福祥;孫真和;;新型感應(yīng)加熱負(fù)載動(dòng)態(tài)模型研究[J];電力電子技術(shù);2009年01期

7 張雪彪;劉玉君;胡雪鋒;紀(jì)卓尚;;鋼板感應(yīng)加熱成形的實(shí)驗(yàn)分析和數(shù)值模擬[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2009年03期

8 沈慶通;;從國際感應(yīng)加熱專題會(huì)議看我國感應(yīng)熱處理技術(shù)的發(fā)展[J];熱處理;2009年02期

9 張?jiān)录t;;感應(yīng)加熱溫度場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)與仿真研究[J];企業(yè)科技與發(fā)展;2010年04期

10 葛華山;賈婷;;超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱及其關(guān)鍵技術(shù)[J];工業(yè)加熱;2010年02期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊曉光;汪友華;劉福貴;;三維有限元法在橫向磁通渦流感應(yīng)加熱中的應(yīng)用[A];全國電工理論與新技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)（CTEE'2001）論文集[C];2001年

2 趙晶;齊鉑金;陳景武;;感應(yīng)加熱中延伸電纜的選擇和設(shè)計(jì)[A];第十次全國焊接會(huì)議論文集（第2冊(cè)）[C];2001年

3 李宏;劉煥;;感應(yīng)加熱用中高頻電源技術(shù)的新進(jìn)展[A];中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

4 潘三強(qiáng);徐哲;孔亞廣;薛安克;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連鑄坯感應(yīng)加熱過程溫度預(yù)測(cè)模型研究[A];中國計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2012年會(huì)暨能源計(jì)量與節(jié)能降耗經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)論文集[C];2012年

5 劉志琴;張惠娟;胡旭東;顏威利;;電磁渦流加熱有限元分析[A];中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)低壓電器專業(yè)委員會(huì)第十一屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

6 陳兵芽;劉瑩;;感應(yīng)加熱石蠟驅(qū)動(dòng)器的二維數(shù)值模擬[A];2008中國儀器儀表與測(cè)控技術(shù)進(jìn)展大會(huì)論文集（Ⅰ）[C];2008年

7 吳強(qiáng);張雪彪;劉玉君;;基于水火彎板工藝的鋼板感應(yīng)加熱方式對(duì)比性研究[A];第四屆全國船舶與海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

8 趙飛;耿程飛;張永亮;;基于DSP的全數(shù)字化感應(yīng)加熱控制系統(tǒng)研究[A];全國冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)2013年會(huì)論文集[C];2013年

9 吳建敏;;感應(yīng)加熱重熔技術(shù)最新進(jìn)展——真空/氣體保護(hù)氣氛感應(yīng)加熱重熔爐[A];第八屆中國鑄造協(xié)會(huì)年會(huì)論文集[C];2008年

10 黃兵;;IH磁感應(yīng)加熱分析[A];《IT時(shí)代周刊》論文專版（第296期）[C];2014年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 ;感應(yīng)加熱還原煉鎂裝置[N];中國有色金屬報(bào);2003年

2 趙志偉;洛陽民企攻克世界節(jié)能難題[N];洛陽日?qǐng)?bào);2007年

3 成都 彭春梅薦;一種新型感應(yīng)加熱電飯煲[N];電子報(bào);2014年

4 記者 吳夏炎邋岳雙才 通訊員 郭青;西氣東輸二線用X80感應(yīng)加熱彎管通過鑒定[N];中國石油報(bào);2008年

5 ;QHeat長材和板帶感應(yīng)加熱系統(tǒng)介紹[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2014年

6 江蘇 沈亦飛 董強(qiáng);電磁爐一個(gè)機(jī)心帶多個(gè)感應(yīng)加熱線圈[N];電子報(bào);2005年

7 江蘇 黃啟軍;KGPS型寬頻帶感應(yīng)加熱中頻爐的“怪病”[N];電子報(bào);2007年

8 江蘇 沈亦飛;電磁灶雙組感應(yīng)加熱線圈[N];電子報(bào);2004年

9 王宇宙　趙春蓮 劉凱;盱眙強(qiáng)勢(shì)推進(jìn)“軸承之都”建設(shè)[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào);2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 楊曉光;橫向磁通感應(yīng)加熱及其優(yōu)化問題的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2004年

2 龐玲玲;行波感應(yīng)加熱問題的研究及粒子群算法的改進(jìn)[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年

3 趙前哲;鋼棒生產(chǎn)線感應(yīng)加熱過程的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];華北電力大學(xué);2013年

4 陳明祥;基于感應(yīng)加熱的MEMS封裝技術(shù)與應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2006年

5 劉文明;感應(yīng)局部加熱封裝技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2010年

6 劉浩;連鑄直軋電磁感應(yīng)補(bǔ)償加熱過程數(shù)值模擬技術(shù)的研究與開發(fā)[D];華中科技大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張?jiān)录t;感應(yīng)加熱溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬[D];江南大學(xué);2008年

2 吳強(qiáng);鋼板感應(yīng)加熱工藝參數(shù)實(shí)驗(yàn)分析與數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2009年

3 楊晨光;42CrMo鋼軸類件變功率感應(yīng)加熱數(shù)值模擬研究[D];燕山大學(xué);2010年

4 冷波;感應(yīng)加熱爐溫控制算法研究[D];河海大學(xué);2006年

5 程亦晗;平板移動(dòng)感應(yīng)加熱磁—熱耦合場(chǎng)數(shù)值模擬研究[D];天津大學(xué);2005年

6 王軍華;行波感應(yīng)加熱中渦流場(chǎng)問題分析[D];河北工業(yè)大學(xué);2007年

7 湯猛猛;銅鋁導(dǎo)管接頭感應(yīng)加熱參數(shù)敏感性研究[D];上海交通大學(xué);2012年

8 朱翠玉;感應(yīng)加熱技術(shù)的應(yīng)用及有限差分研究[D];沈陽航空航天大學(xué);2013年

9 曹宏;大型工件感應(yīng)加熱關(guān)鍵技術(shù)研究[D];沈陽理工大學(xué);2013年

10 李廣大;單面電磁感應(yīng)加熱技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：619147