| 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 |
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| 引用本文： | 张宇娇,秦威南,聂靓靓,陈满.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[J].电机与控制学报,2016(3):77-84. |
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| 作者姓名： | 张宇娇 秦威南 聂靓靓 陈满 |
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| 作者单位： | 1. 三峡大学电气与新能源学院,湖北宜昌,443002;2. 国网浙江省电力公司金华供电公司,浙江金华,321001;3. 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 |
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| 基金项目： | 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) |
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| 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。
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| 关 键 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 |
Accumulated failure analysis of driving coils in coil launcher through magnetic-structural coupling analysis |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | inductive coil launcher circuit-field coupled time stepping finite element method magnetic-structural coupled calculation cumulative failure fatigue analysis |
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