| 任意波形脉冲磁场下电磁力计算模型研究 |
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| 引用本文： | 陈国军,张永杰,杨院生,赫冀成. 任意波形脉冲磁场下电磁力计算模型研究[J]. 金属功能材料, 2014, 0(3): 19-24 |
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| 作者姓名： | 陈国军 张永杰 杨院生 赫冀成 |
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| 作者单位： | 东北大学材料电磁过程教育部重点实验室;宝钢集团中央研究院能源与环境研究所;中国科学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(51034012) |
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| 摘 要： | 为了建立一个描述任意脉冲磁场下电磁力特性的数学模型,利用数学解析法推导建立任意波形周期脉冲电磁力的模型和理论解。利用此模型考察了三角脉冲磁场下电磁场和电磁力周期变化规律、脉冲频率、占空比和静磁场对电磁力的影响。结果表明:任意波形周期脉冲磁场可通过时谐场叠加得到,各个时谐场的频率为基频的整数倍。三角脉冲电磁力方向呈现交替变化,并且其电磁压力绝对值大于电磁拉力。在脉冲磁场某时间段内,介质内部同时存在电磁拉力和电磁压力。随着脉冲频率增大或占空比减小,电磁压力与电磁拉力都增大,但是电磁压力增幅远大于电磁拉力。随着静磁场感应强度增大,脉冲电磁力增大同时作用深度也增加。枝晶破碎是脉冲磁场细化晶粒组织的机理之一,枝晶在交替变化的脉冲电磁力作用下,可视作产生疲劳损伤,因此脉冲磁场电磁力特性能够增加枝晶破碎的几率。一方面可以通过设计调整脉冲频率、占空比和静磁场获得满足细化凝固晶粒组织所需电磁力;另一方面当脉冲电磁力足以使枝晶破碎时,降低脉冲频率或增大占空比,以便脉冲电磁力作用深度大,从而使凝固细化作用效果更佳。
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| 关 键 词： | 脉冲磁场 晶粒细化 数学解析法 |
A Model Study of the Electromagnetic Force Under Pulsed Electromagnetic Field |
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| Affiliation: | CHEN Guo-jun, ZHANG Yong-jie ,YANG Yuan-sheng, HE Ji-cheng (1. Key Laboratory of Electromagnetic Processing of Materials, Ministry of Education, Nort- heastern University, Shenyang 110819,Liaoning,China; Institute of Energy and Environmental Research , Central Research Institute of Baosteel Group, Shanghai 201900, China; 3. Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, Liaoning,China) |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | pulsed magnetic field grain refinement mathematical analysis |
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