基于磁-结构耦合的电磁线圈发射器驱动线圈累积失效研究

作     者：张宇娇 秦威南 聂靓靓 陈满 ZHANG Yu-jiao;QIN Wei-nan;NIE Liang-liang;CHEN Man

作者机构：三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 国网浙江省电力公司金华供电公司浙江金华321001 中国南方电网调峰调频发电公司检修试验中心广东广州511400 

基　　金：国家自然科学基金(51577106) 基于多物理场分析的抽水蓄能发电电动机故障机理研究项目(K-ST2013-001) 

出 版 物：《电机与控制学报》 (Electric Machines and Control)

年 卷 期：2016年第20卷第3期

页      码：77-84页

摘      要：实验中线圈发射器常在发射5-6次后驱动线圈出现破坏现象,为了设计出满足性能要求的线圈发射器,对破坏原因进行分析是十分必要的。以实验所用单级同轴感应线圈发射器为研究对象,通过电路-磁场-结构场耦合计算方法,求解出了线圈及其封装的应力分布。对于封装非金属材料,采取静强度评估方法进行失效判断,认为当封装所受最大应力超过其抗拉强度极限时发生失效。对线圈金属材料,除采取静强度评估方法外,还结合其材料应力-寿命曲线进行了疲劳寿命分析。结果显示:封装所受最大应力超过了其抗拉强度极限,在发射过程中,破坏区域逐渐扩大直至封装完全破坏;线圈所受最大应力小于其屈服强度,没有发生静强度失效,但在多次发射后会出现疲劳破坏。通过对封装进行材料改进,使得封装所受应力在许用范围内并且增加了驱动线圈的疲劳寿命。

主 题 词：感应线圈发射器 场路耦合时步有限元法 磁-结构耦合场计算 累积失效 疲劳分析 

学科分类：080804[080804] 080805[080805] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.15938/j.emc.2016.03.012

馆 藏 号：203597807...