隨著世界各國航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展,航空用電磁閥的需求量也日益增長。航空閥用電磁機(jī)構(gòu)作為航空用電磁閥的重要組成部分,其性能的好壞直接影響到整個電磁閥的工作性能。所以開展對航空閥用電磁機(jī)構(gòu)的設(shè)計與研究具有重要的現(xiàn)實意義。本文針對航空閥用電磁機(jī)構(gòu)的技術(shù)指標(biāo)及其對小型化的特殊要求,利用改進(jìn)的電磁機(jī)構(gòu)設(shè)計方案先對電磁機(jī)構(gòu)進(jìn)行初步設(shè)計,為了使設(shè)計的電磁機(jī)構(gòu)體積最小,建立了待優(yōu)化電磁機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,然后利用網(wǎng)格搜索法對初步設(shè)計的電磁機(jī)構(gòu)進(jìn)行了體積優(yōu)化。為了更好地分析電磁機(jī)構(gòu)的靜態(tài)吸力特性和動態(tài)特性,在有限元軟件中建立電磁機(jī)構(gòu)的二維仿真模型。利用靜態(tài)磁場仿真校核了電磁機(jī)構(gòu)的電磁吸力,分析了動鐵心長度、隔磁環(huán)長度和角度等結(jié)構(gòu)參數(shù)對電磁吸力的影響;利用瞬態(tài)磁場分析得到了電磁機(jī)構(gòu)吸合以及釋放過程中動鐵心的位移、速度、吸力和線圈電流的動態(tài)變化曲線。利用ANSYS Workbench有限元軟件建立了電磁機(jī)構(gòu)的三維仿真模型,對其進(jìn)行了電磁—熱耦合仿真,檢驗其在150°C和-40°C兩種環(huán)境溫度下的溫升是否在極限允許溫升范圍內(nèi)。在電磁機(jī)構(gòu)的理論設(shè)計與仿真分析的基礎(chǔ)上,制作了電磁機(jī)構(gòu)樣機(jī)。借助力測試儀、溫度試驗箱、... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電磁機(jī)構(gòu)的磁路簡圖

索法編程求解法是一種在求解變量的可行域內(nèi)進(jìn)行窮舉的搜索方法，通叉驗證的方法進(jìn)行優(yōu)化來得到最優(yōu)值的一種優(yōu)化算法。法的原理是：將各個參數(shù)可能的取值進(jìn)行排列組合，列出成網(wǎng)格，然后對各個組合進(jìn)行訓(xùn)練，并使用交叉驗證的方函數(shù)對所有的參數(shù)組合進(jìn)行評估后，返回一個合適的分組合。法的具體實現(xiàn)方式為：在待求的目標(biāo)函數(shù)的可行域內(nèi)，按格，求解網(wǎng)格結(jié)點的目標(biāo)函數(shù)值，將能使目標(biāo)函數(shù)取得最點，然后在這一點附近進(jìn)行細(xì)化網(wǎng)格，并找到下一個迭代 2.7 所示為網(wǎng)格搜索法的示意圖，從圖中可以看出，網(wǎng)格搜分網(wǎng)格，搜索的范圍也逐漸縮小，通過對一個個結(jié)點值的

z z0 r1, ,μx y x y J A （3.1式中，Az(x,y)是矢量磁位 Z 軸分量；Jz(x,y)是電流流動截面的電流密度；μr為求解域材料的相對磁導(dǎo)率；μ0為真空中磁導(dǎo)率。公式（3.1）可理解為：靜磁場求解器可以通過給定的激勵源計算出求解域內(nèi)各點的矢量磁位，進(jìn)而得到靜磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度等物理量。利用 Ansoft 軟件可以對電磁機(jī)構(gòu)進(jìn)行二維靜磁場仿真分析。3.2.1 模型建立及材料屬性定義根據(jù)航空閥用電磁機(jī)構(gòu)的設(shè)計要求，設(shè)計得到的電磁機(jī)構(gòu)如圖 3.1（a）所示。該磁機(jī)構(gòu)去掉底部用于線圈穿線用的孔后是空間軸對稱的結(jié)構(gòu)，所以為了節(jié)省計算時和計算資源，利用二分之一平面模型來仿真分析。根據(jù)第 2 章對閥用電磁機(jī)構(gòu)的設(shè)優(yōu)化得到的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)，利用 Ansoft Maxwell 軟件建立的 R-Z 平面上的二維模型圖 3.1（b）所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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[5]螺管式電磁鐵在異步組合式接觸器上的應(yīng)用[D]. 董天宇.沈陽工業(yè)大學(xué) 2015
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[9]電磁閥的數(shù)字樣機(jī)技術(shù)研究及性能仿真[D]. 藺帥南.上海交通大學(xué) 2013
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本文編號：3520075