脉冲磁场驱动液态金属变形的作用机理研究

发布时间：2021-04-08 04:46

　　为掌握脉冲电磁场驱动液态金属变形的作用机理,采用数值仿真方法,建立了线圈与液态金属的有限元模型,分析了电磁场作用下液态金属表面及内部的磁场强度、感应电流及电磁力随时间的变化规律,研究了液态金属凸起和凹陷部分的变形量。结果表明:液态金属中的磁感应强度、感应电流密度和电磁力密度分布均呈现明显趋肤效应,使得凸起部分的感应电流密度、磁感应强度及电磁力密度均大于凹陷部分的对应值;凸起和凹陷部分的电磁压力差驱动液态金属发生变形,使液态金属的直径更加均匀。 

【文章来源】：兵器装备工程学报. 2020,41(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

电磁场约束液态金属流动变形的模型

图1 电磁场约束液态金属流动变形的模型计算过程中作如下假设:(1)液态金属是不可压缩的导电流体，其所有物性参数如密度、黏度、电导率和磁导率都是标量常数，其物理性质如表2所示;(2)忽略金属液中的位移电流及导线的电阻，忽略感应电流欧姆热对液态金属的加热作用，认为液态金属的粘性和流场不受影响;(3)忽略金属液流动对电磁场的影响。施加的电流方向为正向，即垂直纸面向里，并认为电流平均分配在导线截面上。

图3为磁感应强度分布规律，图3(b)中点1、点3表示液态金属的凸起处，点2表示凹陷处，与图3(a)中三点对应。从图3(a)可以发现，磁场强度在螺线管线圈端部急剧减小，沿线圈轴向呈梯度分布;由图3(b)可以发现，点1、点2和点3处的磁感应强度相差较小，磁场比较均匀，点2处的直径较小，受趋肤效应的影响，其磁感应强度的变化滞后于点1和点3处。2.1.2 感应电流密度分布

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3124878