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磁場會誘導電流的産生並創造出洛侖茲力場!

发布日期:2019-04-20 内容来源于:/

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這種能改變焊縫形狀的能力來自Hartmann效應。具體而言,對于導電液體例如熔融金屬來說,磁場會誘導電流的産生並創造出洛侖茲力場,與原始熔體流動方向相反。

爲了演示這種效果,我們模擬了3D傳熱、流體動力學和電磁學,並爲此使用CFD模塊和AC/DC模塊。首先,我們模擬了電磁場來計算洛侖茲力;這些結果作爲體積力來計算熔池對流的速度和壓力。這使我們能夠解決傳熱問題,速度場來自之前的對流模擬。

当然,温度影响着材料的性能,所以德扑圈官网回过头来重新计算洛仑兹力,它也取决于流动的速度。这个循环持续进行直至模拟达到稳态冷焊機解决方案所需要的精度;例如,满足所涉及的所有物理问题。为了验证该模型,德扑圈官网分别在施加磁场和不施加磁场的情况下进行焊接,再切开焊缝并得到其宏观形貌。然后叠加模拟的结果,结果显示出良好的一致性。    

用16 kW功率的激光以0.5m/min的速度进行焊接,用COMSOL Multiphysics软件得出的结果与之相叠加。不施加任何磁场的焊缝会形成酒杯形状(如a所示),在图b中,B=0.5 T,焊缝更多的像具有直边的V字形,与酒杯形状截然不同。(数据来自BAM) 这一焊接过程极其复杂,感谢COMSOL Multiphysics软件帮助德扑圈官网设法获得了准确的结果。德扑圈官网认为COMSOL的优点包括易于操作、出色的几何构建和协调能力,并且能使用预定义的多重物理量(Multiphysics)耦合功能,不过有的选项需要手动调整和修改。例如,具有温度依赖性的材料属性,主要来自实验数据点或解析式,在固相速度模型使用源项,包括重力效应,还有熔化潜热(latent heat of fusion)。德扑圈官网可以很方便地在计算中考虑所有这些因素。


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