永磁電機復(fù)合材料的強度分析

2016-08-24 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

永磁電機復(fù)合材料的強度分析

復(fù)合材料在飛輪儲能領(lǐng)域應(yīng)用較廣,相關(guān)的強度分析也有較多的研究,而對高速永磁電機復(fù)合材料進行研究的文獻較少。研究人員對面貼式和內(nèi)插式高速永磁電機提出了一種簡易的應(yīng)力計算方法,同時基于2D有限元法進行了驗證,但缺少對復(fù)合材料保護套的理論推導。

研究人員對高速永磁電機保護套的位移、徑向和切向應(yīng)力進行了解析法推導,并給出了旋轉(zhuǎn)和過盈配合下的解析法邊界條件,但研究文獻中未考慮碳纖維保護套各向異性的特性和溫度對應(yīng)力和位移的影響。研究人員用有限元分析法對一臺60000r/min的高速永磁電機碳纖維保護套進行了應(yīng)力計算,同時對護套材料在各向異性和各向同性條件下的轉(zhuǎn)子強度進行了分析比較,但文中未對復(fù)合材料進行理論分析,同時未對邊緣效應(yīng)對彎曲應(yīng)力的影響做詳細的研究。

本研究在一臺100kW,60000r/min的高速永磁電機的基礎(chǔ)上,針對以上2種不同的保護措施,分別設(shè)計了相應(yīng)的保護套。對2種保護措施在靜止、冷態(tài)運行和熱態(tài)運行等不同工況下的轉(zhuǎn)子應(yīng)力進行了解析法推導,用3D有限元法進行了驗證,總結(jié)了兩種保護套的應(yīng)力分布特點和設(shè)計規(guī)律,同時在考慮彎曲應(yīng)力的情況下,對碳纖維護套進行了分析與設(shè)計。

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