Ключові слова
coupled electromagnetic and thermal processes
thermomechanical stress
alternating magnetic field
laminated core
ultimate strength
computer modeling индукционный нагрев
связанные электромагнитный и тепловой процессы
термомеханические напряжения
переменное магнитное поле
шихтованный магнитопровод
предел прочности
компьютерное моделирование
Як цитувати
Анотація
Разработана методика компьютерного расчета электромагнитных и тепловых процессов, а также термомеханических напряжений при индукционном нагреве медных цилиндрических слитков, непрерывно движущихся в переменном магнитном поле длинного индуктора. В основу методики положен численный метод конечных элементов, реализованный в пакете программ Comsol. Проведен сравнительный анализ нагрева слитка при различной частоте источника питания, и для двух случаев – при наличии шихтованного магнитопровода, прилегающего к наружной стороне цилиндрического индуктора, и без магнитопровода. Показано, что максимальное значение термомеханического напряжения в слитке достигается на его поверхности на выходе из индуктора. При выбранной длине индуктора (6 м) это значение не превышает предела прочности материала. Библ. 11, рис. 8.
Посилання
Babat G.I. Induction heating of metals and its industrial application. – Мoskva-Leningrad: Energiia, 1965. – 552 p. (Rus)
Vasetskii Yu.M., Mazurenko I.L. Parameters of electromagnetic and thermal processes for approximate mathematical models of high-frequency induction heating of electroconductive bands // Tekhnichna elektrodynamika. – 2010. – № 5. – Pp. 10–17. (Rus)
Gаchkevich А.R. Thermomechanics of electroconducting bodies under the action of quasi-steady-state electromagnetic fields. – Кyiv: Naukova dumka, 1992. – 192 p. (Rus)
Gribanov V.F., Panichkin N.G. Coupled and dynamics problems of thermoelasticity. – Moskva: Mashinostroenie, 1984. – 184 p. (Rus)
Zolotarev V.M., Shcherba А.А., Podoltsev A.D., Kucheriavaia I.N. Induction installation intended for heating of aluminum ingots for manufacturing of extra-high voltage cable conductor // Tekhnichna elektrodynamika. Tematychnyi vypusk "Sylova elektronika ta enerhoefektyvnist". – 2009. – Vol. 4. – Pp. 9–14. (Rus)
Zolotarev V.M., Shcherba А.А., Podoltsev A.D., Kucheriavaia I.N. Combined induction-conduction way for heating of metal ingots at hot compacting of HV and EHV cable conductors // Tekhnichna elektrodynamika. Tematychnyi vypusk "Sylova elektronika ta enerhoefektyvnist". – 2009. – Vol. 3. – Pp. 35–41. (Rus)
Kuzmin O.S., Olenich А.А., Iskhakov R.F., Tolstobo А.V., Volkov S.М. Improvement of production process for copper pipes in Open Joint-Stock Company "AZOTsM" – http://uas.su/conferences/2010/50let/53/00053.php (Rus)
Kucheriavaia I.N. Application of multiscale modeling method in studying of electrotechnical systems // Tekhnichna elektrodynamika. – 2011. – № 4. – Pp. 3–11. (Rus)
Landau L.D., Livshits E.M. Theoretical physics. Volume VII. Theory of elasticity. – Мoskva, 1987. – 248 p. (Rus)
Merkulova G.A. Metal science and thermal processing of non-ferrous alloys. – Krasnoiarsk: Sibirskii Federalnyi universitet, 2008. – 312 p. (Rus)
Podoltsev A.D., Kucheriavaia I.N. Computer modeling of electrothermal processes in induction heating installation on two space levels // Elektronnoe modelirovanie. – 2007. – Vol. 29. – № 2. – Рp. 85–99.
Podoltsev A.D., Kucheriavaia I.N. Multi-scale modeling in electrical engineering. – Izdatelstvo Instituta elektrodinamiki NAN Ukrainy: Kyiv, 2011. – 256 p. (Rus)
Stolovich N.N., Minitskaia N.S. Temperature dependences of thermophysical properties of some metals / Pod red. А.G.Shashkova. – Мinsk: Nauka i tekhnika, 1975. – 160 p. (Rus)
Electrotechnical equipment. Reference book / Pod red. А.P.Altgauzena, М.Ya.Smelianskogo and М.S.Shevtsova. – Мoskva: Energiia, 1967. – 448 p. (Rus)
Comsol Multyphysics 3.5 a. Structural mechanics module. User's guide. – Comsol. – 442 p.
Comsol Multiphysics, version 3.5 a – www.comsol.com
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2023 Array