超高场脉冲磁体失效及结构屈曲研究

摘要：

结构力学表明,磁体失效包含材料强度失效和结构整体失效两个方面.现有磁体失效模型是基于材料强度模型,忽略结构失稳问题,难以解释超高场脉冲磁体经常在低于其设计值就发生破坏的现象.且已有研究显示,屈曲是导致超高场脉冲磁体失效的主要原因之一,但脉冲磁体屈曲的形成机理和演变规律尚不明确.该文从结构稳定性的角度出发,分析指出脉冲磁体自由分离层可等效为薄壁圆柱壳,具有高屈曲风险,并提出基于圆柱壳体结构屈曲的超高场脉冲磁体力学失效分析方法,建立脉冲磁体静态电磁屈曲Ansys有限元模型,进行了屈曲行为研究分析,仿真结果与实际结果吻合.屈曲分析结果表明:在电磁载荷方面,轴向电磁力是产生屈曲的决定性因素,径向电磁力对于外层绕组轴向屈曲的影响不明显,可在一定程度上抑制内层绕组的轴向屈曲;在绕组结构方面,外层绕组对螺旋绕组缝隙较为敏感,需重点关注.

关键词：脉冲强磁场、脉冲磁体、自由分离层、屈曲

所属期刊栏目：37

分类号：TM551;O342(电器)

资助基金：国家重点研发计划;湖北省重点研发计划资助项目

在线出版日期：2022-10-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：5067-5073