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摘要
针对曲轴感应加热后温度分布不均和形变不规则的问题,构建了曲轴红套的电磁-热-结构耦合模型,并优化弧形线圈电磁感应加热时的电流数值。采用多物理场仿真,对每匝电流50、80和110A的弧形线圈,进行加热过程的温度场、电磁场和线位移的变化规律分析。结果表明:每匝180A圆形加热器分别与50、80和110A弧形加热器作用下,曲柄表面最大温度分别约为414、428和490℃,曲柄最大位移分别约为46、50和55mm。圆形加热器每匝电流为180A,弧形加热器每匝电流为50A的条件下,其温度与变形分布较为均匀,曲柄4个节点(A、B、C、D)的最高温度约为150℃、最低温度为138℃、最大温度差ΔT=12℃、最大位移量为42mm。该研究表明,通过改变电流可以改善电磁感应加热过程中曲柄孔周围变形不均的问题,为相关领域的工程师和科研人员提供了重要的参考,也为进一步优化弧形线圈的设计提供了有益的借鉴和思路。
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