永磁電機復合材料的強度分析

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

永磁電機復合材料的強度分析

復合材料在飛輪儲能領域應用較廣,相關的強度分析也有較多的研究,而對高速永磁電機復合材料進行研究的文獻較少。研究人員對面貼式和內插式高速永磁電機提出了一種簡易的應力計算方法,同時基于2D有限元法進行了驗證,但缺少對復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、徑向和切向應力進行了解析法推導,并給出了旋轉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子強度進行了分析比較,但文中未對復合材料進行理論分析,同時未對邊緣效應對彎曲應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上,針對以上2種不同的保護措施,分別設計了相應的保護套。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子應力進行了解析法推導,用3D有限元法進行了驗證,總結了兩種保護套的應力分布特點和設計規(guī)律,同時在考慮彎曲應力的情況下,對碳纖維護套進行了分析與設計。

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