轴承内环感应加热器理论与技术研究

论文摘要

本文介绍了与轴承内环感应加热器设计相关的电磁感应定律的发展和应用,讨论了二维轴对称涡流场和温度场的有限元计算理论。并结合吉林省科技厅科技发展项目“快速无损拆卸轴承内环感应加热器的开发与技术研究”、针对长春客车厂生产中轴承内环的无损拆卸问题,介绍了有限元分析和仿真软件ANSYS在电磁场仿真和解决磁热耦合问题上的应用。通过对比软件仿真所得曲线和对实验数据的处理所得曲线可知环形工件外表面和内表面加热时温度实际变化与软件仿真趋势相近,证明了所用理论建立的模型的基本正确性,同时说明ANSYS等仿真分析软件应用于工程实际可有效为产品的开发及设计提供正确的方向和思路。虽然仿真结果和实验结果还存在一定偏差,但是为轴承内环感应加热器的设计理论和方法的完善奠定了坚实的基础。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 感应加热技术简介
• 1.1-1 感应加热原理
• 1.1-2 感应加热技术的发展
• 1.1-3 感应加热技术的特点
• 1.2 感应加热技术的研究领域
• 1.3 感应加热技术的研究现状
• 1.3-1 国外感应加热技术现状
• 1.3-2 国内感应加热技术现状
• 1.4 感应加热技术数值计算方法概述
• 1.5 课题背景及研究内容
• 第二章 涡流场分析理论
• 2.1 导电区域内的基本方程
• 2.2 正弦稳态轴对称场中的涡流分析
• 2.3 场强及电磁参数计算
• 2.4 正弦稳态横向磁场中的涡流分析
• 2.4-1 矢量渐近边界条件简介
• 2.4-2 有限元方程的建立
• 2.4-3 正弦稳态涡流问题的伽辽金有限元法
• 2.4-4 圆柱导体的涡流分析
• 2.5 非线性涡流分析
• 2.5-1 非线性涡流问题的边值问题
• 2.5-2 非线性边值问题的等价变分问题
• 第三章 热问题分析
• 3.1 引言
• 3.2 轴对称温度场的偏微分方程
• 3.3 轴对称场变分问题
• 3.4 瞬态温度场的有限单元法求解
• 3.5 瞬态温度场变步长计算问题
• 第四章 应用 ANSYS 分析磁热问题
• 4.1 ANSYS 简介
• 4.2 ANSYS 电磁分析应用
• 4.2-1 二维谐性磁场分析
• 4.2-2 应用实例
• 4.3 ANSYS 热分析应用
• 4.3-1 ANSYS 热分析简介
• 4.3-2 热分析基础知识
• 4.4 ANSYS 磁热耦合分析
• 4.4-1 问题描述
• 4.4-2 求解流程图
• 第五章 实验
• 第六章 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 中文详细摘要
• 致 谢