電磁金屬環(huán)板在磁場(chǎng)中的變形.pdf

1、金屬結(jié)構(gòu)在磁場(chǎng)環(huán)境下的彈塑性變形，是現(xiàn)代大型能源裝置等高科技設(shè)備中中常常會(huì)遇到的問題，是涉及了電磁物理與固體力學(xué)交叉的新興研究領(lǐng)域。而金屬環(huán)板在磁場(chǎng)中的變形及屈曲也是很多大型構(gòu)件需要考慮的問題。本文借助電磁場(chǎng)的Maxwell方程組，從理論上推導(dǎo)得到了金屬環(huán)板在橫向磁場(chǎng)中的受力及其變形，結(jié)合邊界條件得到了環(huán)板內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度、渦電流密度、電磁體積力及其等效磁壓力表達(dá)式。然后根據(jù)能量準(zhǔn)則，分析得到了環(huán)板發(fā)生彈性和塑性皺曲的臨界磁壓力公式。

2、 在數(shù)值上，利用軸對(duì)稱八節(jié)點(diǎn)等參有限單元法，在二維情形下計(jì)算得到了在一定磁壓力作用下，金屬環(huán)板在徑向的彈性及其塑性變形，同時(shí)得到了環(huán)板的徑向變形隨表面磁壓力和自身的參數(shù)之間的變化關(guān)系。說明：環(huán)板的徑向變形隨著磁壓力的增大而增大。 然后根據(jù)圓環(huán)板皺曲變形的特征，采用三維有限單元法，忽略板在徑向的變形，對(duì)環(huán)板在一定磁壓力作用下的彈性皺曲變形進(jìn)行了計(jì)算，得到了環(huán)板的皺曲曲線為近似于正弦線的比較規(guī)則的曲線，并且得到曲線波動(dòng)的峰值隨著