超高场脉冲磁体失效及结构屈曲研究

作     者：肖后秀 黄煜 Xiao Houxiu;Huang Yu

作者机构：华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心武汉430074 华中科技大学电气与电子工程学院武汉430074 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFA1600303) 湖北省重点研发计划(2021BAA167)资助项目 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2022年第37卷第19期

页      码：5067-5073页

摘      要：结构力学表明,磁体失效包含材料强度失效和结构整体失效两个方面。现有磁体失效模型是基于材料强度模型,忽略结构失稳问题,难以解释超高场脉冲磁体经常在低于其设计值就发生破坏的现象。且已有研究显示,屈曲是导致超高场脉冲磁体失效的主要原因之一,但脉冲磁体屈曲的形成机理和演变规律尚不明确。该文从结构稳定性的角度出发,分析指出脉冲磁体自由分离层可等效为薄壁圆柱壳,具有高屈曲风险,并提出基于圆柱壳体结构屈曲的超高场脉冲磁体力学失效分析方法,建立脉冲磁体静态电磁屈曲Ansys有限元模型,进行了屈曲行为研究分析,仿真结果与实际结果吻合。屈曲分析结果表明:在电磁载荷方面,轴向电磁力是产生屈曲的决定性因素,径向电磁力对于外层绕组轴向屈曲的影响不明显,可在一定程度上抑制内层绕组的轴向屈曲;在绕组结构方面,外层绕组对螺旋绕组缝隙较为敏感,需重点关注。

主 题 词：脉冲强磁场 脉冲磁体 自由分离层 屈曲 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 080102[080102] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.211714

馆 藏 号：203114648...