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![磁控電弧傳感器有限元分析及優(yōu)化設(shè)計.pdf_第1頁](https://static.zsdocx.com/FlexPaper/FileRoot/2019-3/14/18/ccd99b5c-1787-435b-b0da-bd94fd07d6f8/ccd99b5c-1787-435b-b0da-bd94fd07d6f81.gif)
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文檔簡介
1、焊接作為一種先進(jìn)制造技術(shù),廣泛應(yīng)用于能源、造船、電子、交通與航天工程等領(lǐng)域,要解決實際生產(chǎn)中生產(chǎn)效率不高、工人勞動強(qiáng)度較大等問題,則必須實現(xiàn)焊接的自動化。而焊縫的自動化跟蹤是實現(xiàn)自動化焊接所需解決的關(guān)鍵問題,在整個焊縫跟蹤系統(tǒng)當(dāng)中,傳感器是最為重要的部分。本文旨在對磁控電弧傳感器進(jìn)行研究,并且進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,改善其性能,使其制造成本更低,焊縫跟蹤精度更高。
首先,研究了磁控電弧傳感器的原理和結(jié)構(gòu),結(jié)合磁控電弧傳感器的設(shè)計,建立了
2、磁控電弧傳感器的有限元分析模型。
第二,對磁控電弧傳感器進(jìn)行了諧波磁場分析。分別改變線圈匝數(shù)、空氣隙長度、鐵芯磁導(dǎo)率、鐵芯直徑、激磁頻率等因素,得出了其對應(yīng)的磁力線圖和磁場矢量圖,并得出了各個因素對磁控電弧傳感器的磁場分布和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的影響規(guī)律。
第三,驗證了有限元分析的可行性。通過高斯計分別測量線圈匝數(shù)、空氣隙長度、激磁頻率等為一固定值時,磁控電弧傳感器電弧區(qū)域內(nèi)10個節(jié)點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,并與有限元分析得出
3、的對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。
第四,驗證了有限元分析得出的結(jié)論的正確性。分別改變線圈匝數(shù)、空氣隙長度、激磁頻率等因素,通過高斯計測量對應(yīng)的因素發(fā)生改變時,選定的固定節(jié)點的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,從而得出線圈匝數(shù)、空氣隙長度、激磁頻率等改變時,對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律,然后與通過有限元分析得出的變化規(guī)律進(jìn)行比較。
最后,對磁控電弧傳感器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。以降低磁控電弧傳感器的制造成本為目標(biāo)函數(shù),通過有限元軟件ANSYS對其進(jìn)行優(yōu)化
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