基于相似日聚类及模态分解的短期光伏发电功率组合预测研究

1

作者 龙小慧 秦际赟 +1 位作者 张青雷 段建国 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2948-2957,I0087-I0088,共12页

短期光伏发电功率预测是电站制定发电计划并进行调度的重要组成部分,有助于电力系统的动态稳定。针对光伏时序预测中存在的噪声干扰及单一模型预测效果不稳定等问题,该文提出一种基于改进型自适应白噪声的完全集合经验模态分解(improved... 短期光伏发电功率预测是电站制定发电计划并进行调度的重要组成部分,有助于电力系统的动态稳定。针对光伏时序预测中存在的噪声干扰及单一模型预测效果不稳定等问题,该文提出一种基于改进型自适应白噪声的完全集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,ICEEMDAN)的组合预测模型。首先,利用相关系数提取重要气象特征,并采用模糊C均值聚类(fuzzy C-means clustering,FCM)将原始数据集划分为晴天、晴转多云和雨天。其次,每种相似日以最后一天为待预测日,其余为历史训练集;利用ICEEMDAN将历史训练集分解成若干个较为规律的子序列,并用排列熵(permutation entropy,PE)对各子序列进行重构。最后,高频项采用由卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)、(bidirectional gated recurrent unit,Bi GRU)双向门控循环单元与注意力机制组合而成的CNN-BiGRU-ATTENTION神经网络预测,低频项和趋势项采用最小二乘支持向量回归机(least squares support vector regression,LSSVR)进行预测,将预测结果叠加得到最终光伏发电功率预测值。通过实例验证:该文组合模型在不同天气条件下,可以解决单一模型预测精度低、预测效果不稳定等问题;相比其他模态分解,能够更精确地预测波动较大的局部特征。 展开更多

关键词 光伏发电 模态分解 相似日聚类 卷积神经网络 最小二乘支持向量回归机 注意力机制

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弹塑性接触冲击永久变形与滑移长度的解析求解

2

作者 王尧 管恩广 张青雷 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1381-1389,1396,共10页

在机械系统的设计与应用中,多体表面之间的弹塑性接触冲击现象是一个重要的力学问题,蕴含复杂的物理力学特性,对接触力等关键参数的解析与表征还存在许多争议与谜团。针对弹塑性倾斜接触冲击事件,根据Brake压陷模型建立瞬时接触力和接... 在机械系统的设计与应用中,多体表面之间的弹塑性接触冲击现象是一个重要的力学问题,蕴含复杂的物理力学特性,对接触力等关键参数的解析与表征还存在许多争议与谜团。针对弹塑性倾斜接触冲击事件,根据Brake压陷模型建立瞬时接触力和接触变形的计算式,用接触变形系统地探讨与描述弹塑性接触冲击过程;基于广义动量定理,对冲击持时、永久变形和滑移长度的内在关系进行解析,分别得到以积分形式表示的永久变形和滑移长度表达式,再结合已发表文献中冲击对象在接触冲击前后的运动试验数据进行解析求解;测量接触冲击后被冲击对象的变形区域并进行对比分析。试验与数值结果表明:采用广义动量定理所建立的方法求解永久变形和滑移长度,其计算结果与试验值吻合较好,与采用Brake压陷模型直接积分数学方程相比,该方法计算结果更准确。 展开更多

关键词 弹塑性 倾斜冲击 冲击持时 永久变形 滑移长度

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考虑激振频率的可倾瓦推力轴承动特性理论与试验研究 被引量：14

3

作者 张青雷 高孟雪 +2 位作者 徐华 付玉敏 段建国 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第23期50-58,共9页

为了研究激振频率对可倾瓦推力轴承动特性的影响,提出考虑激振频率的动特性建模方法和试验方法。依据可倾瓦轴承刚度和阻尼定义,将激振频率引入可倾瓦推力轴承动特性计算过程,通过建立轴向扰动下的膜厚方程、雷诺方程及瓦块运动方程,推... 为了研究激振频率对可倾瓦推力轴承动特性的影响,提出考虑激振频率的动特性建模方法和试验方法。依据可倾瓦轴承刚度和阻尼定义,将激振频率引入可倾瓦推力轴承动特性计算过程,通过建立轴向扰动下的膜厚方程、雷诺方程及瓦块运动方程,推导出包含激振频率的可倾瓦推力轴承动特性数学模型,计算分析刚度和阻尼随扰动频率(激振频率与主轴转频的比值)、转速及载荷的变化规律;采用脉冲激振法在可倾瓦推力轴承试验台进行动特性试验,得到不同激振频率、转速及载荷条件下刚度、阻尼的试验结果,并和相应的理论计算值进行对比分析。结果表明:当扰动频率较小时,可倾瓦推力轴承刚度随其增加而逐步增大,阻尼随其增加而逐步减小;当扰动频率增加到一定程度后,其刚度和阻尼逐步趋于稳定。此外,转速和载荷对其刚度和阻尼随扰动频率的变化幅度基本无影响。 展开更多

关键词 可倾瓦推力轴承 动特性系数 激振频率 理论分析 试验研究

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考虑系统重用和加工任务重现的制造系统布局重组规划 被引量：7

4

作者 张青雷 郝文玲 +1 位作者 段建国 付玉敏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期170-181,共12页

针对多零件族变批量的生产需求,为降低系统重新配置的代价,提出考虑系统重用和加工任务重现的制造系统布局重组规划方法。分析系统重用和加工任务重现的必要性,建立相应的测度指标,依据优先关系、唯一性、加工功能、生产节拍、最大空闲... 针对多零件族变批量的生产需求,为降低系统重新配置的代价,提出考虑系统重用和加工任务重现的制造系统布局重组规划方法。分析系统重用和加工任务重现的必要性,建立相应的测度指标,依据优先关系、唯一性、加工功能、生产节拍、最大空闲时间、车间空间等约束条件,以追加投资、重组成本、空闲时间、加工任务重现度、系统重用度等指标的线性组合为目标函数,建立面向多零件族变批量需求模式的布局重组规划模型,并给出基于遗传算法的布局重组算法。以某车间的柴油发动机缸盖加工生产线为例,验证该规划方法的正确性和有效性。结果表明:所提出的集成布局重组规划方法是以现有系统布局形态为基础,实现了重组过程的重用性和经济性,同时满足了制造系统对生产功能和生产能力的需求。 展开更多

关键词 制造系统 系统重用 加工任务重现 布局重组

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边界条件对滑动轴承性能的影响 被引量：11

5

作者 张青雷 卢修连 朱均 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期12-13,16,共3页

本文根据双雷诺边界条件计算了滑动轴承在各种偏心率下的轴承性能 ,同目前普遍使用的压力边界条件的计算结果进行比较。研究各种边界条件对轴承性能的影响 。

关键词 滑动轴承 性能 双雷诺边界条件 破裂

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新能源装备研发设计服务平台业务模式及技术框架研究 被引量：4

6

作者 张青雷 徐欣 +1 位作者 郑茂宽 明新国 《科技进步与对策》 CSSCI 北大核心 2015年第10期9-13,共5页

研发设计领域专业化分工越来越细,研发设计单位对共性服务资源的需求越来越强烈,信息技术的发展为研发设计服务化,尤其是资源共享与优化配置,以及任务协同作业提供了全新模式。在梳理研发设计服务现有研究的基础上,重点研究研发设计服... 研发设计领域专业化分工越来越细,研发设计单位对共性服务资源的需求越来越强烈,信息技术的发展为研发设计服务化,尤其是资源共享与优化配置,以及任务协同作业提供了全新模式。在梳理研发设计服务现有研究的基础上,重点研究研发设计服务化基本模式与流程,依托新能源装备领域实例,梳理并搭建了应用于该领域研发设计服务平台的业务框架和技术框架。 展开更多

关键词 研发设计服务 业务模式 技术框架 资源配置 虚拟化

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曲轴红套感应加热有限元仿真和优化 被引量：5

7

作者 张青雷 喻文广 +1 位作者 郭井宽 桂士弘 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期109-115,共7页

根据电磁感应和热传导理论,导出了工件感应加热的电场、磁场、温度场分布基本方程,建立了三维有限元分析模型,并考虑了工件材料属性随温度变化的非线性特性。制定了新的热加工方案,利用ANSYS分析感应加热过程曲柄的温度场分布和热变形... 根据电磁感应和热传导理论,导出了工件感应加热的电场、磁场、温度场分布基本方程,建立了三维有限元分析模型,并考虑了工件材料属性随温度变化的非线性特性。制定了新的热加工方案,利用ANSYS分析感应加热过程曲柄的温度场分布和热变形。借助多学科优化软件iSIGHT集成ANSYS,将多目标优化算法NSGA-Ⅱ引入感应加热线圈电流、频率等参数的寻优中。最后对仿真优化得到的线圈参数进行试验验证。试验结果与仿真结果误差在4%以内,验证了有限元模型的准确性及多目标优化算法的可靠性。 展开更多

关键词 内燃机 曲轴红套 感应加热 有限元 数值模拟

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高速动平衡机摆架振动特性分析与改进 被引量：3

8

作者 张青雷 沈海鸥 +1 位作者 王少波 陈冰 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期91-95,共5页

高速动平衡机摆架的动力学特性直接影响到动平衡试验的准确性.为了改善动平衡机摆架的动力学特性,分析了动主刚度杆对平衡机摆架动刚度的影响.首先,使用有限元分析软件ANSYS建立高速动平衡机摆架模型,对其进行模态分析,得到动平衡机摆... 高速动平衡机摆架的动力学特性直接影响到动平衡试验的准确性.为了改善动平衡机摆架的动力学特性,分析了动主刚度杆对平衡机摆架动刚度的影响.首先,使用有限元分析软件ANSYS建立高速动平衡机摆架模型,对其进行模态分析,得到动平衡机摆架的各阶频率和振型,除去对动平衡机摆架工作无影响的固有振型.对不同结构的摆架进行模态分析,比较计算结构,除去对动平衡机摆架固有频率没影响的结构.其次,在简化模型的基础上,提出摆架主刚度杆的5种改进方法.分别对各种改进之后的摆架进行谐响应分析,得到动刚度与频率关系曲线.结果表明,适当改变主刚度杆的结构尺寸或材料特性,都会改变摆架的动刚度.因此,在设计的过程中,可以通过适当改变主刚度杆的结构尺寸和材料特性来满足动平衡机摆架的设计要求.此方法具有较好的工程实际价值,为工程应用提供分析方法和改进参考. 展开更多

关键词 高速动平衡机 模态分析 谐响应分析 动刚度

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轴承振动对油膜层流失稳的影响 被引量：2

9

作者 张青雷 王海林 朱均 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期19-20,23,共3页

通过自行设计的实验台 ,实验观测了轴承振动对油膜层流失稳的影响。结果表明 ,轴承的振动加速了流体的层流失稳 ,影响油膜层流失稳的主要因素是振动的强度以及低频振动 ,而高频振动对其影响较小。

关键词 振动 油膜 层流 滑动轴承 失稳

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轴同期涡动和轴承座激振对轴承油膜稳定性的影响 被引量：1

10

作者 张青雷 王海林 朱均 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期300-303,共4页

在自行设计的轴承试验台上研究了轴颈同期涡动和轴承座激振对油膜层流失稳的影响 .结果表明 :随着轴颈偏心的增大 ,涡动倾向增强 ,流体出现层流失稳 ;当涡动倾向较弱时 ,影响油膜层流失稳的主要因素是轴承激振的强度以及低频激振 ,而高... 在自行设计的轴承试验台上研究了轴颈同期涡动和轴承座激振对油膜层流失稳的影响 .结果表明 :随着轴颈偏心的增大 ,涡动倾向增强 ,流体出现层流失稳 ;当涡动倾向较弱时 ,影响油膜层流失稳的主要因素是轴承激振的强度以及低频激振 ,而高频激振对其影响较小 ;但当涡动倾向较强时 。 展开更多

关键词 轴顾 轴承座 轴颈

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基于自适应遗传算法的大型关重件车间布局优化 被引量：9

11

作者 张青雷 党文君 段建国 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第1期236-239,共4页

针对大型关重件生产车间的多行布局问题,建立了同时考虑物流费用与物流时间的多目标优化数学模型,运用了一种改进的自适应遗传算法,其交叉概率和变异概率可随群体的适应度自动改变,使算法避免陷入局部最优;加入精英保留策略,使每代中的... 针对大型关重件生产车间的多行布局问题,建立了同时考虑物流费用与物流时间的多目标优化数学模型,运用了一种改进的自适应遗传算法,其交叉概率和变异概率可随群体的适应度自动改变,使算法避免陷入局部最优;加入精英保留策略,使每代中的最优个体都能够得到保留,避免交叉和变异操作遗失全局最优解。最后结合某船用曲轴车间实例,分别运用该算法和标准遗传算法对车间布局模型进行计算,通过数据和性能分析表明该算法有效的解决了遗传算法易陷入早熟及收敛速度慢的问题;优化后的车间物流费用及物流时间减少约35%,证明该方法在车间布局中的可行性和有效性。 展开更多

关键词 关重件 车间布局 多目标优化 自适应遗传算法

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汽轮发电机定子绕组参数化建模方法研究及系统开发 被引量：4

12

作者 张青雷 钱广璞 《图学学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期541-547,共7页

针对汽轮发电机定子端部绕组结构的复杂性提出了用圆锥面展开图实现空间三维形状的线棒建模方法。通过分析绕组的结构及设计成型和组装原理,建立了线棒参数化建模及装配的数学模型,并给出了三维建模的关键步骤,在此基础上结合二次开发... 针对汽轮发电机定子端部绕组结构的复杂性提出了用圆锥面展开图实现空间三维形状的线棒建模方法。通过分析绕组的结构及设计成型和组装原理,建立了线棒参数化建模及装配的数学模型,并给出了三维建模的关键步骤,在此基础上结合二次开发技术、计算机编程技术以及数据库技术设计开发了基于UG/NX平台的汽轮发电机定子端部绕组参数化自动建模系统。以某百万千瓦级汽轮发电机定子端部绕组为例,验证了该建模方法及参数化自动建模系统的有效性和可行性。 展开更多

关键词 汽轮发电机 定子端部绕组 线棒建模 参数化建模

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风力发电机组空气动力学建模与应用 被引量：7

13

作者 张青雷 卞光祥 郭井宽 《上海电机学院学报》 2009年第4期336-341,共6页

在风力机空气动力学特性分析的基础上,建立了可应用于不同型号风力机的空气动力学模型。在已知风力发电机的固有参数的条件下,可以得到功率系数特性曲线、转矩系数特性曲线,为分析风力发电机运行特性,制定相应的控制策略提供指导。应用... 在风力机空气动力学特性分析的基础上,建立了可应用于不同型号风力机的空气动力学模型。在已知风力发电机的固有参数的条件下,可以得到功率系数特性曲线、转矩系数特性曲线,为分析风力发电机运行特性,制定相应的控制策略提供指导。应用在莱州电厂1.25 MW机组的仿真分析中,效果良好,为高稳定型和高效率的风力发电机组的设计奠定了基础。 展开更多

关键词 建模 空气动力学 风力发电机组 仿真

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周向均布拉杆转子低周疲劳寿命研究 被引量：3

14

作者 张青雷 黄魏平 陈堰芳 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第1期238-242,共5页

以周向均布拉杆转子为研究对象,综合考虑温度载荷和离心载荷的耦合作用,采用有限元法对拉杆转子启动、稳定运行与停机过程的耦合应力进行计算,依据Miner累积疲劳准则对转子不同启停工况下的疲劳寿命进行分析。研究结果表明:在启动与停... 以周向均布拉杆转子为研究对象,综合考虑温度载荷和离心载荷的耦合作用,采用有限元法对拉杆转子启动、稳定运行与停机过程的耦合应力进行计算,依据Miner累积疲劳准则对转子不同启停工况下的疲劳寿命进行分析。研究结果表明:在启动与停机过程中透平鼓筒内倒角处应力集中明显,是拉杆转子疲劳损耗的危险位置;不同工况转子疲劳损耗存在明显的区别,其中冷态启停工况下的寿命损耗最大,每次启停的损耗达到了0.116%,温态启停每次损耗为0.056%,热态启停工况寿命每次损耗仅为0.032%。研究可为周向均布拉杆转子的设计制造及其疲劳寿命的预测提供参考。 展开更多

关键词 拉杆转子 热固耦合 应力场 疲劳损耗

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船用曲轴红套过程中线圈的结构改进及位置影响研究 被引量：3

15

作者 张青雷 龙鑫涛 段建国 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第5期91-96,103,共7页

针对曲轴感应加热后温度分布不均匀及形变不规则的问题,提出将电磁感应加热时的矩形线圈改为弧形线圈的方法。首先应用感应加热理论,建立了电磁场与温度场的数学模型;其次使用电磁-热-结构流程的顺序耦合法,对特定型号的船用曲轴进行电... 针对曲轴感应加热后温度分布不均匀及形变不规则的问题,提出将电磁感应加热时的矩形线圈改为弧形线圈的方法。首先应用感应加热理论,建立了电磁场与温度场的数学模型;其次使用电磁-热-结构流程的顺序耦合法,对特定型号的船用曲轴进行电磁感应加热仿真,并与已有加热方式的仿真结果进行对比分析,同时考虑弧形线圈位置对曲柄内各场分布的影响;最后得到改进后曲柄孔周围温度差为12.15℃,孔椭圆度为0.29mm,线圈与孔同心且半径为1000mm时场分布最均匀的结论。通过对比改进加热线圈前后曲柄孔周围温度场与结构场的分布,证实电磁感应加热过程中曲柄孔周围变形不均的问题得到改善。 展开更多

关键词 红套 感应加热 仿真

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船用柴油机曲轴转子-轴承系统动力学试验台的研制 被引量：1

16

作者 张青雷 张锁怀 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第4期118-120,共3页

根据大功率低速船用柴油机曲轴转子-轴承系统的动力学特性,研究了动力学试验台的设计原则、各个组成部分的功能、动力学试验台应具有的性能等问题,最后,成功研制出一台动力学试验台。该试验台可用于研究系统的时间响应、频率响应、轴心... 根据大功率低速船用柴油机曲轴转子-轴承系统的动力学特性,研究了动力学试验台的设计原则、各个组成部分的功能、动力学试验台应具有的性能等问题,最后,成功研制出一台动力学试验台。该试验台可用于研究系统的时间响应、频率响应、轴心轨迹,检测气缸内的压力变化规律,控制曲轴的转速和气缸内的压力等。 展开更多

关键词 试验台 曲轴转子-轴承系统 柴油机 动力学响应

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周向均布拉杆转子接触段刚度特性研究 被引量：2

17

作者 张青雷 程义悦 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第2期198-201,205,共5页

为了研究存在大量轮盘结合面的燃气轮机拉杆转子的刚度特性,以轮盘间通过粗糙平面连接的周向均布拉杆转子为研究对象,建立其整体刚度的理论计算模型并定义了结合面刚度无量纲因子;运用三维有限元法对转子接触段进行考虑非线性接触的静... 为了研究存在大量轮盘结合面的燃气轮机拉杆转子的刚度特性,以轮盘间通过粗糙平面连接的周向均布拉杆转子为研究对象,建立其整体刚度的理论计算模型并定义了结合面刚度无量纲因子;运用三维有限元法对转子接触段进行考虑非线性接触的静力分析,计算了接触段刚度修正系数、接触应力分布状态、拉杆刚度比例系数以及拉杆应力随刚度无量纲因子的变化关系,计算结果表明刚度无量纲因子λ=1是转子整体应力应变状态保持稳定的临界值。研究可为周向拉杆转子预紧力的确定提供参考。 展开更多

关键词 拉杆转子 粗糙平面 静力分析 无量纲因子

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基于仿真技术的船用曲轴精加工校调工艺研究 被引量：7

18

作者 张青雷 郭井宽 《上海电气技术》 2008年第1期39-44,共6页

根据大型船用曲轴精加工加工经验和有限元仿真分析结果,建立了能够反映加工中支撑异常与曲柄拐档差值对应关系的曲轴精加工变形综合分析数学模型,讨论了模型函数方程的解法和分析误差,并在此基础上结合计算机仿真技术开发了用于精加工... 根据大型船用曲轴精加工加工经验和有限元仿真分析结果,建立了能够反映加工中支撑异常与曲柄拐档差值对应关系的曲轴精加工变形综合分析数学模型,讨论了模型函数方程的解法和分析误差,并在此基础上结合计算机仿真技术开发了用于精加工校调分析的软件工具,大大提高了曲轴精加工的效率,降低精加工校调的复杂性,为大型船用曲轴批量化生产提供了技术支持。 展开更多

关键词 精加工 仿真技术 数学模型

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发电机仿真分析及优化设计 被引量：1

19

作者 张青雷 高孟雪 《电子科技》 2016年第1期56-59,共4页

为建立更加精确的汽轮发电机定子端部的有限元模型,以汽轮发电机定子绕组的汽端为研究对象,用有限元分析法进行模态分析。结合模态试验测得的数据,分析误差来源,选择有限元模型修正参数。基于Ansys Workbench仿真软件的优化模块对修正... 为建立更加精确的汽轮发电机定子端部的有限元模型,以汽轮发电机定子绕组的汽端为研究对象,用有限元分析法进行模态分析。结合模态试验测得的数据,分析误差来源,选择有限元模型修正参数。基于Ansys Workbench仿真软件的优化模块对修正参数进行灵敏度分析,保留灵敏度高的参数,并对保留的参数进行优化分析。研究结果表明,经修正后的有限元模型能准确地反映该结构真实的动力特性,且仿真模态与试验模态之间的误差减小在5%以内。 展开更多

关键词 汽轮发电机 模态分析 灵敏度分析 模型修正 优化设计

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基于ANSYS的曲轴红套感应加热数值模拟 被引量：5

20

作者 张青雷 郭井宽 《上海电气技术》 2009年第3期36-39,共4页

应用感应加热理论,建立了电磁场与温度场耦合的有限元数学模型,利用通用有限元软件ANSYS对大型半组合式船用曲轴曲拐感应加热过程进行了模拟分析,得到了随时间变化的工件温度与变形分布图,并分析了感应加热整个温升过程的特点与影响因素... 应用感应加热理论,建立了电磁场与温度场耦合的有限元数学模型,利用通用有限元软件ANSYS对大型半组合式船用曲轴曲拐感应加热过程进行了模拟分析,得到了随时间变化的工件温度与变形分布图,并分析了感应加热整个温升过程的特点与影响因素,结果表明,通过调整加热装置的频率、电流强度、加热位置等工艺参数,可以建立优化的曲轴红套加热工艺。 展开更多

关键词 红套 感应加热 模拟

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