半固態(tài)漿料制備用電磁攪拌器中電磁場分布數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、半固態(tài)成形技術(shù)與傳統(tǒng)的固態(tài)成形或液態(tài)成形相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，因此國內(nèi)外普遍認(rèn)為半固態(tài)成形技術(shù)是21世紀(jì)最具潛力的先進(jìn)制造技術(shù)之一。半固態(tài)漿料的制備是半固態(tài)成形技術(shù)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，對于獲得細(xì)小、均勻、具有近球狀非枝晶微觀組織的鑄件至關(guān)重要，而電磁攪拌最具工業(yè)應(yīng)用潛力，所以本文針對電磁攪拌中的電磁場進(jìn)行了研究。 本文根據(jù)電磁攪拌器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，應(yīng)用宏觀電磁場的基本理論，即麥克斯韋方程，建立了一極對旋轉(zhuǎn)型電磁攪拌器的有限元模型，并采用有限

2、元軟件ANSYS，對電磁攪拌器空載情況下電磁攪拌器內(nèi)的電磁場分布，以及置于其中的半固態(tài)漿料的受力狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。 數(shù)值模擬結(jié)果表明，在相同的電流輸入條件下，施加較低頻率的電流可以產(chǎn)生更高的磁感應(yīng)強(qiáng)度；電流強(qiáng)度越大產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大；磁感應(yīng)強(qiáng)度隨距離的衰減很明顯，設(shè)計(jì)高效攪拌器應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)緊湊。 利用數(shù)字式特斯拉計(jì)測量了電磁攪拌器空載條件下切向磁感應(yīng)強(qiáng)度分布，結(jié)果表明：磁感強(qiáng)度在攪拌器的高度方向中間處最大；隨著半徑的