導(dǎo)電矩形薄板的磁彈塑性動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、在工程實(shí)際中，處于強(qiáng)脈沖磁場(chǎng)作用下的電磁裝置及結(jié)構(gòu)(如：托卡馬克核聚變裝置的第一壁結(jié)構(gòu)，超導(dǎo)載流線圈，新型的電磁成形的加工工件等)在工作或運(yùn)行時(shí)，結(jié)構(gòu)內(nèi)部將會(huì)產(chǎn)生渦電流，進(jìn)而產(chǎn)生洛侖茲力使結(jié)構(gòu)發(fā)生磁彈塑性振動(dòng)，當(dāng)磁場(chǎng)超過某一極限值時(shí)，結(jié)構(gòu)將會(huì)發(fā)生動(dòng)力失穩(wěn)，因此對(duì)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)內(nèi)部的渦電流分布特征以及電一磁一力雙向耦合作用下導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的磁彈塑性動(dòng)力響應(yīng)、動(dòng)力失穩(wěn)的研究是十分必要的。 本文對(duì)在橫向時(shí)變磁場(chǎng)作用下導(dǎo)電矩形薄板的臨界磁場(chǎng)做了定性

2、分析。在橫向時(shí)變磁場(chǎng)及面內(nèi)恒定磁場(chǎng)共同作用下導(dǎo)電矩形薄板的彈塑性振動(dòng)特性及動(dòng)力穩(wěn)定性等特征，進(jìn)行了定量的模擬。 首先，由渦電流的級(jí)數(shù)解得到在橫向時(shí)變磁場(chǎng)作用下導(dǎo)電金屬薄板上渦電流密度分布，進(jìn)而推導(dǎo)了電磁力解析表達(dá)式，在由薄板的功能方程得到矩形導(dǎo)電薄板的臨界磁場(chǎng)。結(jié)果表明：導(dǎo)電矩形薄板的臨界載荷隨著板長(zhǎng)寬比的增大而減小，在相同長(zhǎng)度下，薄板的臨界磁場(chǎng)隨著電導(dǎo)率及頻率的增大而減小。 其次，由導(dǎo)電介質(zhì)所滿足的電磁學(xué)、力學(xué)的基本定

3、律和方程出發(fā)，建立了導(dǎo)電體力、電、磁等多場(chǎng)耦合問題的彈塑性動(dòng)力學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上經(jīng)過退化得到導(dǎo)電矩形薄板力-電-磁耦合作用下的小變形問題的基本方程。 最后，根據(jù)模型編制了反映力-電-磁耦合行為的彈塑性動(dòng)力計(jì)算程序，在此基礎(chǔ)上研究了矩形導(dǎo)電薄板在橫向脈沖磁場(chǎng)及面內(nèi)恒定磁場(chǎng)共同作用下的彈塑性動(dòng)力響應(yīng)及其動(dòng)力失穩(wěn)特征。探討了外加磁場(chǎng)作用下渦電流在矩形板上的分布特征，數(shù)值模擬了矩形導(dǎo)電薄板的振幅，頻率隨外加磁場(chǎng)的變化情況，給出了磁彈塑性