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10T脉冲磁场的亥姆霍兹线圈热和力分析
被引量：
4
1
作者
陈学秒
万连茂
+1 位作者
王桂吉
章林文
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期206-209,共4页
亥姆霍兹线圈在产生数十T的准静态脉冲磁场的装置中得到广泛应用。以自行研制的一套用于磁压剪实验技术的脉冲磁场发生系统的亥姆霍兹线圈为研究对象,结合装置的电参数,利用有限元软件ANSYS对装置放电过程中线圈的热和力进行了仿真研究...
亥姆霍兹线圈在产生数十T的准静态脉冲磁场的装置中得到广泛应用。以自行研制的一套用于磁压剪实验技术的脉冲磁场发生系统的亥姆霍兹线圈为研究对象,结合装置的电参数,利用有限元软件ANSYS对装置放电过程中线圈的热和力进行了仿真研究。研究结果表明,当装置在线圈中产生上升时间约1.34 ms、幅值14.37 kA的放电电流和10.7 T的磁场时,线圈中的最大温升约150℃,最大应力近0.5 GPa,铜导线中的最大应力约0.2 GPa,线圈导线变形位移小于0.05 mm。基于分析结果,在线圈制作时,选择绝缘层耐温超过200℃、抗拉强度0.5 GPa的铜导线作为线圈绕线,选择抗拉强度达5.8 GPa的柴龙纤维绕制在铜导线外层进行加固,并制作了相应结构的亥姆霍兹线圈对。利用该线圈对进行的放电实验测试结果表明,在满足设计指标的情况下,线圈对结实可靠,可重复使用。
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关键词
脉冲磁场
亥姆霍兹线圈对
有限元
分析
热和力分析
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职称材料
题名
10T脉冲磁场的亥姆霍兹线圈热和力分析
被引量：
4
1
作者
陈学秒
万连茂
王桂吉
章林文
机构
中国工程物理研究院流体物理研究所
中国工程物理研究院计算机应用研究所
出处
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期206-209,共4页
基金
国家自然科学基金项目(11272295)
文摘
亥姆霍兹线圈在产生数十T的准静态脉冲磁场的装置中得到广泛应用。以自行研制的一套用于磁压剪实验技术的脉冲磁场发生系统的亥姆霍兹线圈为研究对象,结合装置的电参数,利用有限元软件ANSYS对装置放电过程中线圈的热和力进行了仿真研究。研究结果表明,当装置在线圈中产生上升时间约1.34 ms、幅值14.37 kA的放电电流和10.7 T的磁场时,线圈中的最大温升约150℃,最大应力近0.5 GPa,铜导线中的最大应力约0.2 GPa,线圈导线变形位移小于0.05 mm。基于分析结果,在线圈制作时,选择绝缘层耐温超过200℃、抗拉强度0.5 GPa的铜导线作为线圈绕线,选择抗拉强度达5.8 GPa的柴龙纤维绕制在铜导线外层进行加固,并制作了相应结构的亥姆霍兹线圈对。利用该线圈对进行的放电实验测试结果表明,在满足设计指标的情况下,线圈对结实可靠,可重复使用。
关键词
脉冲磁场
亥姆霍兹线圈对
有限元
分析
热和力分析
Keywords
pulsed magnetic field
Helmholtz coil pair
finite element analysis
thermal and stress analysis
分类号
TM836 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
10T脉冲磁场的亥姆霍兹线圈热和力分析
陈学秒
万连茂
王桂吉
章林文
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
4
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