半固态金属坯料感应二次加热的模拟计算研究

在半固态金属坯料感应二次加热过程中和过程结束时,坯料中的温度水平及分布均匀性是触变成形成败的关键.本文分析了感应加热条件下影响坯料温度的因素,建立了坯料感应加热温度变化数学模型,根据推导出的感应加热温度分布解析解,利用MATLAB软件进行编程计算,模拟研究了加热功率和加热频率对坯料温度分布和所需加热时间的影响,确定了合理的加热工艺.     

平板感应加热磁-热耦合场的数值模拟研究

针对～种双线圈平板感应加热装置,利用ANSYS有限元分析软件对其感应加热过程中的磁—热耦合场分布进行数值模拟,通过对交变磁场产生涡流的分析,得到不同频率下平板各点温度随时间变化的分布图,以及整个加热过程中的温升特点.结果表明,这种双线圈平板感应加热装置对平板感应加热的温升速度有很大的提高,从而对平板的快速感应加热工艺的运用与改进具有一定的指导意义.     

钢板感应加热成形的实验分析和数值模拟

针对船体曲面板的感应加热成形方法,研究钢板感应加热的数值模拟模型,确定感应热源应用于钢板热应力成形技术的可行性,以及加热过程中的主要影响因素对于变形的影响规律.依据电磁场理论,基于ANSYS软件建立了钢板感应加热有限元模型,利用罗氏线圈测量加热过程中感应器的电流强度和频率,从而得到了数值计算时的电学参数,实验结果和数值模拟结果相吻合.结果表明:随着感应加热时间的延长,横向收缩变形增大,当感应器中的电流强度增大时横向收缩变形也增大,通过控制加热过程的电学参数和加热时间可以得到合理的变形要求.     

半固态成形感应加热的试验研究

金属半固态成形技术是20世纪70年代发展起来的一种新的金属成形技术,该技术与传统的金属成形技术相比具有能消除气孔、缩孔,提高零件的机械性能及模具寿命,减少凝固收缩,提高零件尺寸精度等优点,被称谓“21世纪金属成形技术”。本文介绍了金属半固态成形技术,并对该技术中的关键问题－二次加热进行了研究。研究结果表明,适当的感应加热工艺能满足金属半固态成形技术中的二次加热的技术要求。     

管道感应加热过程的计算机模拟

研究管道感应加热的数学模型,推导有限元分析计算公式,编制轴对称零件感应加热过程的计算机仿真软件,并对一典型厚壁管道的感应加热过程进行了数值仿真,给出了温度场的仿真结果。本文的计算机仿真结果,对管道感应加热过程中工艺参数的确定有指导意义。     

基于模糊控制器的感应加热电源设计

应用模糊控制器,对感应加热电源进行研究与设计,并将该模糊控制器应用于50 kW感应加热电源,实验波形和分析结果证明,该控制器不仅响应速度快且具有较高的控制精度.     

大功率高频感应脉冲加热特性研究

大功率高频感应脉冲淬火是一项新兴的高能量密度、高效益的热处理技术。本文采用微机控制、检测的大功率高频感应脉冲发生器和光导纤维快速测温系统,对于该技术的加热特性进行了较系统地研究,并从电磁场方程出发,在理论上进行了较深入的讨论。作者还借助计算机数据处理求得了与功率密度有关的热透深度与加热时间之间的回归方程。     

车轴感应淬火温度场的数值模拟研究

应用感应加热理论,引入复矢量磁位建立了感应加热淬火电磁场、温度场的有限元分析模型。运用通用有限元分析软件ANSYS对感应加热淬火温度场进行了数值模拟。结果表明,数值模拟结果与工程实际应用工况基本一致。     

高频感应加热电源系统设计

针对感应加热电源在小型工件的热处理和焊接等工业加工技术方面,存在功率不集中、输出频率较低和工作状态不稳定等问题,设计了一台1 MHz/5 k W的高频感应加热电源.给出了整流滤波电路、全桥逆变电路、信号处理电路、隔离变压器等的设计过程和相应的硬件电路图.构建了感应加热电源闭环控制系统的仿真模型.通过仿真验证了所提出的基于模糊控制算法的移相调功(pulse skip modulation,PSM)和调频调功(pulse frequency modulation,PFM)双闭环控制的有效性.搭建实验平台,完成了信号处理电路检测及光耦实验,并对实验数据进行曲线拟合并分析得出误差百分比低于5%,从而验证了硬件电路设计的合理性.     

基于模糊控制器的感应加热电源设计

应用模糊控制器,对感应加热电源进行研究与设计,并将该模糊控制器应用于50 kW感应加热电源,实验波形和分析结果证明,该控制器不仅响应速度快且具有较高的控制精度.     

感应加热小半径弯管的理论与实验研究

分析和讨论了感应加热小半径弯管符合塑性大变形条件的成型机理，对局部热变形区的应力应变分布和受力条件进行了系统的分析，建立了相应的力学模型，并利用数值分析方法进行了计算，从而得到了感应加热小半径弯管的成型理论。     

感应脉冲加热过程动态参数研究

借助微处理机系统控制大功率感应脉冲发生器及检测振荡管阳/栅流动态变化值,系列功率密度条件下,对铁磁性材料和顺磁性材料实施脉冲加热试验。从电磁相互作用理论、热传导及物理冶金学理论出发,分别对感应脉冲加热物理过程和热透层深度与电、热参数之间的关系进行了深入的研究。根据涡流集中区物理性态,作者提出了铁磁材料感应加热周期内划分铁磁态、铁磁性向顺磁性转化态及顺磁态三个阶段的理论模型。由振荡管反射电阻与被加热材料物理性能参量之间的关系发现,产生三个阶段的根本压因是铁磁材料的自发磁感应强度和电阻率温度系数的热温特性,并在热传导理论分析和数据处理结果基础上建立了热透层(淬硬层)深度与感应加热电热参数之间的关系式。     

感应加热小半径弯管的理论与实验研究

分析和讨论了感应加热小半径弯管符合塑性大变形条件的成型机理，对局部热变形区的应力应变分布和受力条件进行了系统的分析，建立了相应的力学模型，并利用数值分析方法进行了计算，从而得到了感应加热小半径弯管的成型理论。     

分时控制MOSFET固态高频感应加热电源研究

研究了一种采用分时控制方法的MOSFET固态高频感应加热电源,电源输出频率是功率器件工作频率的n倍(采用n个桥分时工作)。利用MATLAB/SIMULINK实现了分时控制的仿真,分析了分时控制的工作状态,对器件功耗进行了理论推导,并对如何实现分时控制进行了介绍,且根据仿真画出了并行控制和分时控制2种控制方式下MOSFET器件损耗的曲线图。仿真结果表明分时控制在实现固态感应加热电源的高频化方面优于并行控制。     

IGBT中联谐振感应加热电源的仿真研究

本文主要进行串联谐振式ＩＧＢＴ感应加热电源的仿真研究,重点探讨不同性质感应加热负载对串联谐振逆变电路所产生的影响,得出感性负载更适合自联断器件构成的串联谐振逆变回路。