核心詞：礦用 通信 電纜 廠(chǎng)家 煤安 標(biāo)志 認(rèn)證 產(chǎn)品 
　　1、礦用通信電纜廠(chǎng)家煤安標(biāo)志認(rèn)證產(chǎn)品:成為解決復(fù)雜工程分析問(wèn)題的有效途徑
　　在有限元技術(shù)日趨完善的今天,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和計(jì)算機(jī)速度的不斷提高,有限元在工程設(shè)計(jì)和分析中得到了越來(lái)越廣泛的重視,已經(jīng)成為解決復(fù)雜的工程分析問(wèn)題的有效途徑。
　　2、礦用通信電纜廠(chǎng)家煤安標(biāo)志認(rèn)證產(chǎn)品:是進(jìn)行電磁場(chǎng)計(jì)算的可靠工具
　　ANSYS作為大型通用有限元分析軟件,以Maxwell方程組作為電磁場(chǎng)分析的出發(fā)點(diǎn),是電磁計(jì)算的可靠工具。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界鋼產(chǎn)量的一半以上是用焊接工藝把它制成鋼制品的。我國(guó)作為制造業(yè)大國(guó),焊接技術(shù)在各行業(yè)均有大量需求。弧焊設(shè)備在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較為復(fù)雜的電磁場(chǎng),研究焊接時(shí)電磁場(chǎng)的分布問(wèn)題,一直是焊接行業(yè)中的熱點(diǎn)話(huà)題。美國(guó)科研人員對(duì)弧焊機(jī)焊接過(guò)程中三維電磁力場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算,力求精確計(jì)算整個(gè)焊接中三維電流密度和磁通量密度;歐洲對(duì)懸掛式手操電阻焊槍焊接操作操作的電磁環(huán)境進(jìn)行計(jì)算;北京工業(yè)大學(xué)宋永倫教授團(tuán)隊(duì)對(duì)于焊接時(shí)空間場(chǎng)的電磁環(huán)境做了測(cè)量分析。
　　3、礦用通信電纜廠(chǎng)家煤安標(biāo)志認(rèn)證產(chǎn)品:而無(wú)法建立系統(tǒng)的三維分布模型
　　一直以來(lái),對(duì)焊接過(guò)程中空間電磁場(chǎng)的分布情況,多借助測(cè)量手段進(jìn)行研究,這只能得到有限個(gè)點(diǎn)的磁場(chǎng)分布,但是不能構(gòu)建系統(tǒng)的三維分布模型。
　　4、礦用通信電纜廠(chǎng)家煤安標(biāo)志認(rèn)證產(chǎn)品:本文采用電磁計(jì)量方法在ANSYS軟件中建立了焊接模型
　　本文運(yùn)用電磁計(jì)量學(xué)的方法,在ANSYS軟件中建立焊接模型,精確直觀地體現(xiàn)了焊接電纜產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的空間分布特性。ANSYS軟件以麥克斯韋方程組作為電磁場(chǎng)分析的出發(fā)點(diǎn)。式中,?滋為磁導(dǎo)率,?著為介電常數(shù),?滓為電導(dǎo)率。求解低頻磁場(chǎng)時(shí),用ANSYS仿真軟件計(jì)算出磁場(chǎng)強(qiáng)度,根據(jù)式即可求得焊接電纜所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度。對(duì)焊接過(guò)程焊接電纜所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)空間分布情況的仿真,首先對(duì)電磁環(huán)境模型進(jìn)行簡(jiǎn)化。
　　5、礦用通信電纜廠(chǎng)家煤安標(biāo)志認(rèn)證產(chǎn)品:假設(shè)為半徑為2m
　　將其假設(shè)為一個(gè)半徑為2m,高為5m的圓柱體空氣腔;取架空的一條焊接電纜,視為長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn),導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)設(shè)置為5m,半徑為0.005m。實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ桶üぜ?焊接電纜)以及周?chē)慕橘|(zhì)(如空氣)。我們對(duì)空氣介質(zhì)逐層建立,依次為距焊接電纜5cm、10cm、20cm、50cm的實(shí)驗(yàn)空氣層。利用ANSYS有限元軟件的低頻電磁場(chǎng)分析功能,對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境模型進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分,剖分后網(wǎng)格單元數(shù)量在270多萬(wàn)個(gè),施加電流載荷并設(shè)置邊界條件,選擇低頻靜態(tài)磁場(chǎng)分析功能對(duì)焊接電流諧波產(chǎn)生的磁場(chǎng)分量進(jìn)行分析計(jì)算,由于網(wǎng)格數(shù)量較多,計(jì)算量較大,在進(jìn)行求解時(shí),計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容量需在16GB以上,計(jì)算時(shí)間需0.5h以上,最后得到電纜周?chē)拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度值。焊接時(shí),焊條根據(jù)其焊芯的大小,通常分為2mm、2.5mm、3.2mm、4mm、5mm、6mm這幾種,其對(duì)應(yīng)的電流分別為50～80A、100～130A、160～200A區(qū)間內(nèi),礦用電纜故我們選用50A和200A這兩個(gè)電流區(qū)間的始末點(diǎn)進(jìn)行研究。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)輸出電流為50A,焊接電纜產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值在5.3?滋T,隨著據(jù)焊接電纜距離的變化,當(dāng)離焊接電纜的距離越來(lái)越遠(yuǎn)時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度在逐漸減小,當(dāng)據(jù)焊接電纜距離為50cm時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度僅為0.0064?滋T。
　　6、礦用通信電纜廠(chǎng)家煤安標(biāo)志認(rèn)證產(chǎn)品:如圖1所示
　　如圖1所示,左上為輸出電流為50A時(shí),距離焊接電纜為0-5cm的空間內(nèi)的磁場(chǎng)分布圖,右上為輸出電流為50A時(shí),距離焊接電纜為5-10cm的空間內(nèi)的磁場(chǎng)分布圖,左下為輸出電流為50A時(shí),距離焊接電纜為10-20cm的空間內(nèi)的磁場(chǎng)分布圖,右下為輸出電流為50A時(shí),距離焊接電纜為0-5cm的空間內(nèi)的磁場(chǎng)分布圖,我們可以根據(jù)此圖直觀的看到隨距離變化空間磁場(chǎng)的變化情況。根據(jù)仿真結(jié)果顯示,當(dāng)電流載荷加為200A時(shí),得出磁感應(yīng)強(qiáng)度為21.3?滋T,隨著據(jù)焊接電纜距離的變化,當(dāng)離焊接電纜的距離越來(lái)越遠(yuǎn)時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度在逐漸減小,當(dāng)據(jù)焊接電纜距離為50cm時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度僅為0.0259?滋T。模擬結(jié)果分布圖見(jiàn)圖2所示(位置變化規(guī)律同上)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,焊接時(shí),直流弧焊機(jī)輸出電流達(dá)到50A時(shí),在距焊接電纜0cm處,空間場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在5.3?滋T,隨著距離焊接電纜的位置的變化,在距焊接電纜5cm處,磁感應(yīng)強(qiáng)度驟降為0.64?滋T,在距焊接電纜10cm處,磁感應(yīng)強(qiáng)度減小為0.41?滋T,在距焊接電纜20cm處,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.19?滋T,到更遠(yuǎn)的50cm處,磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?.0064?滋T,幾乎可以忽略不記。
　　7、礦用通信電纜廠(chǎng)家煤安標(biāo)志認(rèn)證產(chǎn)品:空間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為21.3
　　直流弧焊機(jī)輸出電流達(dá)到200A時(shí),在距焊接電纜0cm處,空間場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在21.3?滋T,隨著距離焊接電纜的位置的變化,在距焊接電纜10cm處,磁感應(yīng)強(qiáng)度僅為0.76?滋T,更遠(yuǎn)則磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度更小。我們可以根據(jù)以上規(guī)律,做出焊接電纜電磁場(chǎng)空間分布特性曲線(xiàn)。點(diǎn)線(xiàn)圖如圖3所示。
　　8、礦用通信電纜廠(chǎng)家煤安標(biāo)志認(rèn)證產(chǎn)品:只能選取有限的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算
　　前人對(duì)于焊接操作的空間磁場(chǎng)分布情況的研究是基于實(shí)地測(cè)量的方法,測(cè)量時(shí)只能選取有限點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量計(jì)算,并不能實(shí)際反應(yīng)磁場(chǎng)的分布情況。
　　9、礦用通信電纜廠(chǎng)家煤安標(biāo)志認(rèn)證產(chǎn)品:本文利用ANSYS軟件設(shè)計(jì)了焊接環(huán)境模型
　　本文運(yùn)用ANSYS軟件,設(shè)計(jì)焊接環(huán)境模型,采用有限元分析方法,系統(tǒng)詳盡地繪制了空間磁場(chǎng)三維分布云圖,更直觀地體現(xiàn)了空間磁場(chǎng)的分布情況。
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