一种无液氦超导磁体在运输状态下的结构稳定性分析

发布时间：2021-12-18 07:16

　　就无液氦超导磁体在高速公路运输条件下的需要进行了结构稳定性分析:超导磁体主要由4 K线圈、40 K冷屏及300 K室温腔体等部分组成,为验证其在运输过程中的结构稳定性,进行了数值计算和振动特性实验研究。在相同条件下,数值计算结果与实验数据进行了比较,结果显示数值计算得到4 K与300 K之间的位置变化与实验测量获得的数据符合较好;对数据结果进行分析得到,说明基于现有悬挂结构的无液氦超导磁体在高速公路运输过程中安全可靠。 

【文章来源】：低温工程. 2020,(03)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

各结构部件位移变化

无液氦超导磁体主要结构部件为4 K线圈、40 K冷屏及300 K室温腔体部分，其中悬挂结构由8根径向拉杆(每端4根)和4根轴向拉杆(每端2根)组成，固定在超导磁体300 K外筒，径向拉杆均与水平面呈25°夹角，拉杆材质为钛合金，4 K线圈和40 K冷屏材质为铜，300 K室温外筒材质为不锈钢;等效简化模型是以4 K线圈为核心展开设计的，4 K线圈由与超导磁体冷质量等重的不锈钢圆柱体代替，通过悬挂结构固定于外筒的中心;各悬挂的拉杆材质是相同的，它们的角度与研究磁体的悬挂角度也是相同的，通过微调结构来调节和固定;设计的目标和难点是两者的等效度越高越好，为后边的数值计算与实验测试结果的对比作准备，图1a和图1b分别为磁体整体结构图和等效简化模型图。2.2 模态分析

结果表明:第一阶固有频率为17.401 Hz，体现为40 K组件沿轴向振动，其中定义轴向为X向、纵向为Z向、垂向为Y向，振型图如图3a所示;第二阶固有频率为22.101 Hz,40 K组件的转动，振型图如图3b所示;第三阶固有频率为35.132 Hz,40 K组件的二阶轴向振动，振型图如图3c所示;第四阶固有频率为43.336 Hz,4 K组件与40 K组件同时沿Y向上下振动，振型图如图3d所示。由此可见，该超导磁体影响4 K线圈与300 K真空腔体之间相对位置的固有振动频率主要是第四阶固有频率43.336 Hz，表现为4 K线圈的垂向共振放大。2.3 瞬态动力学分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]运输环境中某战术导弹结构振动特性分析[J]. 冯翔,李向斌,关正西,强洪夫.  固体火箭技术. 1999(01)
[2]运输中的振动特性[J]. 于治会.  铁道车辆. 1981(05)

硕士论文
[1]大型设备在运输途中的振动分析[D]. 韩敏建.西安电子科技大学 2009



本文编号：3541898