| 【中文题名】 | 时变电磁场电磁力及其效果分析 |
| 【英文题名】 | Analysis of Electromagnetic Force and Its Functions in Varying Electromagnetic Field |
| 【学科专业】 | 工程力学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-7-22 |
| 【中关键词】 | 电磁场,电磁力,金属熔体,电磁铸造,温度场,凝固组织 |
| 【英关键词】 | electromagnetic field,electromagnetic force,molten metal,electromagnetic casting,distribution of temperature,structure of solidified metal, |
| 【分类导航】 | 数理科学和化学>物理学>电磁学、电动力学>电磁学>> |
| 【论文摘要】 | 随着电磁场和电磁流体力学理论在材料科学中得日益广泛的应用,在材料制备过程中越来越多的利用各种形式的电磁场来改善产品的质量。例如,将电磁技术应用于一些金属的连铸工艺中所形成的电磁铸造技术就是电磁场在材料加工中应用的典型例子。
电磁场理论应用于材料加工过程的核心,是电磁力对液态金属的作用。因此,对电磁力形态及其导致液态金属流动形态的研究成为材料电磁过程的重要内容。
本文基于 Maxwell 电磁场理论,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,针对单极对和双极对电磁场装置,对常见的旋转电磁场进行了分析计算,研究了电磁场结构、电流、频率等对磁场强度分布的影响。 主要工作包括以下几个方面:
(1)对不同输入电流情况下,金属熔体中的磁场和洛仑兹力进行理论分析及数值模拟,获得相关的理论和数值结果。
(2)对两种电磁场装置进行磁场、电磁力分析,得知两极对电磁场装置的作用效果优于单极对装置。因此,在应用该种电磁场时,应选用两极对电磁场装置。
(3)对电磁铸造过程温度场进行了理论推导及数值分析。结果表明:由于传热传质作用,施加电磁场可以降低铸件中的温度梯度,使凝固在较短时间内完成,减少了铸件内部缩松缩孔... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-9 |
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第1章 绪论 |
9-15 |
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1.1 引言 |
9-11 |
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1.2 国内外研究工作综述 |
11-13 |
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1.3 本文研究的内容及各章概要 |
13-15 |
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第2章 电磁场及电磁流体力学基本理论 |
15-29 |
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2.1 电磁场基本理论 |
15-18 |
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2.1.1 电磁学的基本概念及定理 |
15-17 |
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2.1.2 麦克斯韦电磁理论 |
17 |
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2.1.3 法拉第电磁感应定律 |
17-18 |
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2.1.4 作用于流体的电磁力 |
18 |
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2.2 电磁场与流体运动耦合理论 |
18-28 |
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2.2.1 电磁流体力学的基本假设 |
18-20 |
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2.2.2 电磁感应流动的基本方程 |
20-21 |
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2.2.3 电磁感应流场的分析 |
21-24 |
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2.2.4 磁流体力学方程 |
24-28 |
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2.3 本章小结 |
28-29 |
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第3章 时变电磁场形态的研究 |
29-46 |
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3.1 引言 |
29 |
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3.2 时变电磁场的理论分析 |
29-45 |
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3.2.1 一极对电磁场分布形态的研究 |
30-36 |
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3.2.1.1 一极对电磁场电磁力的理论分析 |
31-33 |
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3.2.1.2 一极对电磁场的数值模拟 |
33-35 |
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3.2.1.3 一极对电磁场磁场力的数值模拟 |
35-36 |
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3.2.1.4 一极对电磁场电磁力理论分析与数值模拟结果对比 |
36 |
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3.2.2 两相两极对磁场分布形态的研究 |
36-45 |
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3.2.2.1 两极对电磁场电磁力理论分析 |
36-38 |
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3.2.2.2 两极对电磁场的数值模拟分析 |
38-43 |
|
3.2.2.3 两极对电磁场电磁力数值模拟 |
43-45 |
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3.3 本章小结 |
45-46 |
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第4章 电磁铸造中的温度场分析 |
46-52 |
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4.1 概述 |
46-47 |
|
4.2 电磁铸造过程温度场数值模拟 |
47-51 |
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4.2.1 基本方程 |
47-49 |
|
4.2.2 边界条件 |
49 |
|
4.2.3 温度场数值模拟 |
49-51 |
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4.3 本章小结 |
51-52 |
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第5章 电磁力作用的实验观测 |
52-62 |
|
5.1 概述 |
52 |
|
5.2 电磁铸造工艺试验设备 |
52-54 |
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5.3 电磁铸造工艺试验过程与方法 |
54 |
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5.4 电磁铸造铸锭的表面特性 |
54-56 |
|
5.5 电磁铸造铸锭的宏观组织 |
56-57 |
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5.6 电磁铸造铸锭的微观组织 |
57-59 |
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5.7 铸锭缺陷的产生与形成原因分析 |
59 |
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5.8 电磁铸造铸锭的机械性能 |
59-60 |
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5.9 本章小结 |
60-62 |
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第6章 结论与展望 |
62-64 |
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主要符号列表 |
64-66 |
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参考文献 |
66-71 |
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攻读硕士学位期间发表文章 |
71-72 |
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致谢 |
72-73 |
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个人简历 |
73 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.23983 |
