感應熔煉爐線圈外周邊設置有均勻分布的導磁體,起到約束線圈漏磁向外擴散、提高熔煉效率的作用。本文以感應加熱數(shù)值仿真為基礎,研究了疊制結構導磁體電阻率的處理方法,分析了非線性材料磁導率線性化的求解設定問題,建立了感應加熱三維諧波分析中導磁體對磁場/溫度場的優(yōu)化求解方法,揭示了導磁體的幾何參數(shù)與結構布局對感應熔煉爐工件區(qū)域磁場和溫度場的影響規(guī)律。主要研究內容和結果有:（1）根據(jù)導磁體的材料特性及電磁場的集膚效應原理,建立了諧波磁場仿真中導磁體疊制特性的處理辦法及其電阻率的確定方法。研究發(fā)現(xiàn),對導磁體硅鋼片電阻率進行一定倍數(shù)放大,既能體現(xiàn)疊制結構導磁體的渦流抑制作用,又能反映導磁體的集膚效應現(xiàn)象,該方法解決了采用整體式導磁體代替多層絕緣疊制導磁體開展磁場仿真的精度要求。（2）依據(jù)ANSYS不同單元類型的求解特性,借助二維諧波磁場非線性求解單元,確定出導磁體合適的相對磁導率,提出了非線性材料導磁體在三維諧波磁場中線性分析的求解方法。（3）通過二維諧波磁場/溫度場仿真分析,揭示了導磁體高度、厚度、結構布局等對爐料空氣區(qū)域磁感應強度的影響規(guī)律,研究了導磁體參數(shù)優(yōu)化后工件的溫度分布特性。結果表明,導磁... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學浙江省

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 感應加熱的數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.2 感應加熱中導磁體的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究內容
        1.3.1 主要研究內容
        1.3.2 研究技術路線
第二章 感應加熱原理及數(shù)學模型
    2.1 引言
    2.2 感應加熱基本原理
    2.3 電磁場基本理論
        2.3.1 集膚效應
        2.3.2 利用MATLAB對計算結果進行仿真
        2.3.3 透入深度
        2.3.4 鄰近效應及圓環(huán)效應
    2.4 電磁場數(shù)學模型
    2.5 溫度場數(shù)學模型
    2.6 本章小結
第三章 導磁體的電阻率及磁導率線性化的處理方法
    3.1 引言
    3.2 感應熔煉爐模型
        3.2.1 感應熔煉爐有限元模型
        3.2.2 二維模型建立
        3.2.3 三維模型建立
    3.3 單元類型及求解方法
        3.3.1 二維單元類型及求解方法
        3.3.2 三維單元類型及求解方法
    3.4 感應熔煉爐工作參數(shù)及材料特性
        3.4.1 感應熔煉爐工作參數(shù)
        3.4.2 材料特性
    3.5 導磁體
        3.5.1 疊制結構導磁體電阻率的處理方法
        3.5.2 非線性導磁體磁導率的線性化求解
    3.6 本章小結
第四章 導磁體二維幾何結構對磁場/溫度場的影響特性分析
    4.1 引言
    4.2 導磁體對磁感應強度的影響
    4.3 導磁體幾何參數(shù)對磁感應強度的影響
        4.3.1 導磁體高度
        4.3.2 導磁體厚度
        4.3.3 導磁體結構
    4.4 短路環(huán)等其他影響因素
    4.5 二維溫度場分析
        4.5.1 溫度云圖對比分析
        4.5.2 節(jié)點溫度數(shù)據(jù)對比
    4.6 本章小結
第五章 導磁體周向三維分布對磁場/溫度場的影響特性
    5.1 引言
    5.2 導磁體原始間距對磁場分布的影響
    5.3 增加導磁體周向占比對磁場的影響
        5.3.1 增加導磁體周向寬度對磁場的影響
        5.3.2 增加導磁體塊數(shù)對磁場的影響
    5.4 導磁體周向寬度和塊數(shù)優(yōu)化參數(shù)對磁場的影響
    5.5 導磁體高度、厚度優(yōu)化參數(shù)下的三維溫度場分布
    5.6 導磁體高度優(yōu)化參數(shù)對熔煉加工的實際生產(chǎn)驗證
    5.7 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
    1 作者簡歷
    2 攻讀工學碩士學位期間發(fā)表的學術論文
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3438570