釹鐵硼磁性材料是迄今為止磁力最強(qiáng)的永磁材料,有著高磁能積、高剩磁密度、高矯頑力等優(yōu)質(zhì)特性,以優(yōu)越的磁性能廣泛應(yīng)用于能源、交通、機(jī)械、醫(yī)療、IT等行業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升和制造產(chǎn)業(yè)市場的擴(kuò)充,釹鐵硼磁性材料在更多的領(lǐng)域有了新的發(fā)展空間,需求量大幅提升。目前加工釹鐵硼磁性材料更多的仍是傳統(tǒng)切削、鉆削、磨削及電火花線切割等手段,效率低下,激光切割作為一種新型的加工方式,以其獨(dú)特的非接觸性和高效率等優(yōu)點(diǎn)脫穎而出。激光的熱效應(yīng)作用具體表現(xiàn)在切割過程中溫度與應(yīng)力的變化,對切割質(zhì)量與材料結(jié)構(gòu)有一定的影響,結(jié)構(gòu)變化又可能對材料性能有所影響,故對激光切割釹鐵硼磁性材料機(jī)理做全面深入的研究,主要從數(shù)值模擬、實驗研究和顯微組織及性能三個方面進(jìn)行研究。具體內(nèi)容如下:首先,分析激光切割釹鐵硼磁性材料過程中,溫度變化對材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響,體現(xiàn)在材料內(nèi)部磁疇的斷裂與瓦解。在ANSYS軟件中建立激光切割釹鐵硼磁性材料有限元模型,求解得到溫度場分布及加工參數(shù)對溫度場影響的規(guī)律,激光切割最高溫度集中在熱源中心處,溫度隨激光功率、脈沖寬度的增大而增大,隨切割速度的減小而增大。間接法求解得到應(yīng)力場分布及變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)最大... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Nd2Fe14B電鏡掃描圖

Nd2Fe14B單胞結(jié)構(gòu)

中北大學(xué)學(xué)位論文14圖2-1激光切割釹鐵硼磁性材料原理圖Figure2-1PrinciplediagramoflasercuttingNdFeBmagneticmaterial當(dāng)溫度達(dá)到釹鐵硼磁性材料的居里溫度340℃左右時，材料磁性能下降直至消失，在充磁之前，高溫會使相鄰磁疇結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，磁疇瓦解。釹鐵硼磁性材料為閉合性磁疇結(jié)構(gòu)，磁疇越致密越能鎖住磁性，材料磁性能更強(qiáng)[14]。在激光切割釹鐵硼磁性材料過程中，熱作用對切割質(zhì)量和材料結(jié)構(gòu)及性能都有影響，材料獨(dú)特的性質(zhì)，揭示了溫度場模擬的重要性。2.1.4熱分析有限元法運(yùn)用有限元法計算溫度場，首先要將所選區(qū)域劃分為連續(xù)單元，單元內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的溫度用節(jié)點(diǎn)溫度來表示[62]：eTNT（2-25）式中，N為形函數(shù)，eT為節(jié)點(diǎn)溫度的向量。由于N是空間域的函數(shù)，故有：TTTTeeeeeBkBTdcNNdThNNTdSt13TTTeSSQNdqNdShTNNdS（2-26）式中BLN,L為微分算子矩陣。在構(gòu)造函數(shù)eTNT時，上式以滿足1S上的邊界條件，整理后可表示為CTKTQ（2-27）式中，C為比熱矩陣，T為溫度對時間的導(dǎo)數(shù)，K為熱傳導(dǎo)矩陣，T為節(jié)點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3251342