【摘要】：隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高,代替家務(wù)勞動(dòng)的電器產(chǎn)品需求越來(lái)越大,因此迫切需要實(shí)現(xiàn)家用電器生產(chǎn)線的自動(dòng)化、智能化。傳統(tǒng)的感應(yīng)線圈為螺旋形線圈,感應(yīng)加熱時(shí)需要將工件套入線圈的內(nèi)部,無(wú)法應(yīng)用于自動(dòng)生產(chǎn)線。本研究設(shè)計(jì)了五種開(kāi)口式異形感應(yīng)線圈,詳細(xì)討論了異形線圈的設(shè)計(jì)思路及繞制方法,并對(duì)感應(yīng)線圈的加熱情況進(jìn)行有限元數(shù)值計(jì)算。本文以麥克斯韋方程組、傳熱學(xué)微分方程為理論基礎(chǔ),研究并選擇適合于感應(yīng)釬焊過(guò)程的數(shù)值計(jì)算方法,建立了針對(duì)感應(yīng)釬焊的物理模型。研究中采用有限元方法建立了五種開(kāi)口式異形感應(yīng)線圈的三維模型,建立了適合于不同線圈的導(dǎo)磁體模型,并在所建立的有限元模型中,考慮了隨溫度變化的材料物理性能參數(shù)。本研究搭建了感應(yīng)釬焊溫度測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái),測(cè)試了感應(yīng)加熱過(guò)程中工件的表面溫度隨時(shí)間變化曲線,分析了不同線圈的加熱效率。測(cè)試結(jié)果與計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析表明二者吻合良好,驗(yàn)證了本文所選用的計(jì)算方法和有限元模型的準(zhǔn)確性,為線圈的設(shè)計(jì)及其數(shù)值分析提供了理論指導(dǎo)。數(shù)值研究了鋼-鋼、鋼-銅、銅-銅等不同材質(zhì)感應(yīng)釬焊的電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng),確定了在一定時(shí)間內(nèi)不同異形線圈完成感應(yīng)釬焊所需要的電流、頻率等工藝參數(shù)。研究結(jié)果表明,線圈結(jié)構(gòu)決定了磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布,從而決定了感應(yīng)釬焊溫度場(chǎng)的分布,因此,要獲得所需要的溫度場(chǎng)需要對(duì)線圈結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。研究表明,對(duì)于同質(zhì)釬焊接頭,磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布與溫度場(chǎng)的分布形狀相近,溫度分布均勻;而異質(zhì)釬焊接頭二者存在較大差異,銅管的溫度比鋼管的溫度高而且分布均勻,鋼-銅異質(zhì)接頭感應(yīng)加熱時(shí)銅管溫度升溫速度快、溫度高。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG454

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 廖平錄;錢志良;;感應(yīng)拉絲爐感應(yīng)線圈的設(shè)計(jì)[J];機(jī)械制造;2017年08期

2 劉震濤;潘俊;尹旭;黃瑞;;感應(yīng)加熱線圈參數(shù)對(duì)被試件溫度場(chǎng)的影響分析[J];機(jī)電工程;2015年03期

3 孫于;汪友華;楊曉光;龐玲玲;;新型橫向磁通感應(yīng)加熱線圈[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2014年04期

4 陳浩;秦訓(xùn)鵬;汪舟;高愷;;三維點(diǎn)式感應(yīng)淬火電磁熱耦合場(chǎng)數(shù)值模擬[J];中國(guó)表面工程;2013年01期

5 吳丹;沈錦飛;顏文旭;惠晶;;焊接電源中橫向磁通感應(yīng)線圈的研究與設(shè)計(jì)[J];焊接技術(shù);2006年05期

6 趙敏;許雪峰;陳峰;;45鋼坯鍛前感應(yīng)加熱的有限元模擬分析[J];鍛壓裝備與制造技術(shù);2006年03期

7 方華,高崢,袁兆成,丁萬(wàn)龍;曲軸中頻感應(yīng)淬火過(guò)程模擬及殘余應(yīng)力計(jì)算[J];汽車工程;2004年03期

8 吳金富,許雪峰;感應(yīng)加熱工件內(nèi)電磁場(chǎng)計(jì)算及其有限元模擬[J];浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年01期

9 楊曉光,汪友華;橫向磁通感應(yīng)加熱裝置中線圈形狀對(duì)渦流及溫度分布的影響[J];金屬熱處理;2003年07期

10 吳言高,李午申,鄒宏軍,馮靈芝;焊接數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J];焊接學(xué)報(bào);2002年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 李培麟;多絲埋弧焊熱源模型與焊縫成形的模擬研究[D];上海交通大學(xué);2012年

2 李亞娟;X80管線鋼焊接性模擬及其裂紋預(yù)測(cè)[D];天津大學(xué);2010年

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

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 潘俊;發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋感應(yīng)加熱線圈設(shè)計(jì)方法研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 齊文亮;帶鋼感應(yīng)加熱磁—熱耦合場(chǎng)數(shù)值模擬研究[D];東北大學(xué);2014年

3 張艷麗;對(duì)有色金屬感應(yīng)加熱的感應(yīng)器的設(shè)計(jì)[D];鄭州大學(xué);2014年

4 韓逸冰;高頻感應(yīng)加熱設(shè)備感應(yīng)器的設(shè)計(jì)[D];鄭州大學(xué);2013年

5 涂章銀;基于ANSYS的感應(yīng)加熱負(fù)載的數(shù)值模擬[D];天津大學(xué);2012年

6 呂申快;棒材鍛前感應(yīng)加熱數(shù)值模擬及電熱特性分析[D];東北大學(xué);2012年

7 張洪亮;直縫焊管中頻感應(yīng)加熱過(guò)程有限元模擬[D];燕山大學(xué);2010年

8 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

9 潘作為;基于ANSYS的感應(yīng)加熱數(shù)值模擬及感應(yīng)器設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2006年

10 王玉會(huì);連鑄方坯熱送直軋過(guò)程的有限元模擬及感應(yīng)補(bǔ)熱參數(shù)選擇[D];河北理工學(xué)院;2004年

，

本文編號(hào)：2693976