一種無液氦超導(dǎo)磁體在運(yùn)輸狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-12-18 07:16
就無液氦超導(dǎo)磁體在高速公路運(yùn)輸條件下的需要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析:超導(dǎo)磁體主要由4 K線圈、40 K冷屏及300 K室溫腔體等部分組成,為驗(yàn)證其在運(yùn)輸過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算和振動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)研究。在相同條件下,數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示數(shù)值計(jì)算得到4 K與300 K之間的位置變化與實(shí)驗(yàn)測量獲得的數(shù)據(jù)符合較好;對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析得到,說明基于現(xiàn)有懸掛結(jié)構(gòu)的無液氦超導(dǎo)磁體在高速公路運(yùn)輸過程中安全可靠。
【文章來源】:低溫工程. 2020,(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
各結(jié)構(gòu)部件位移變化
無液氦超導(dǎo)磁體主要結(jié)構(gòu)部件為4 K線圈、40 K冷屏及300 K室溫腔體部分,其中懸掛結(jié)構(gòu)由8根徑向拉桿(每端4根)和4根軸向拉桿(每端2根)組成,固定在超導(dǎo)磁體300 K外筒,徑向拉桿均與水平面呈25°夾角,拉桿材質(zhì)為鈦合金,4 K線圈和40 K冷屏材質(zhì)為銅,300 K室溫外筒材質(zhì)為不銹鋼;等效簡化模型是以4 K線圈為核心展開設(shè)計(jì)的,4 K線圈由與超導(dǎo)磁體冷質(zhì)量等重的不銹鋼圓柱體代替,通過懸掛結(jié)構(gòu)固定于外筒的中心;各懸掛的拉桿材質(zhì)是相同的,它們的角度與研究磁體的懸掛角度也是相同的,通過微調(diào)結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)和固定;設(shè)計(jì)的目標(biāo)和難點(diǎn)是兩者的等效度越高越好,為后邊的數(shù)值計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果的對(duì)比作準(zhǔn)備,圖1a和圖1b分別為磁體整體結(jié)構(gòu)圖和等效簡化模型圖。2.2 模態(tài)分析
結(jié)果表明:第一階固有頻率為17.401 Hz,體現(xiàn)為40 K組件沿軸向振動(dòng),其中定義軸向?yàn)閄向、縱向?yàn)閆向、垂向?yàn)閅向,振型圖如圖3a所示;第二階固有頻率為22.101 Hz,40 K組件的轉(zhuǎn)動(dòng),振型圖如圖3b所示;第三階固有頻率為35.132 Hz,40 K組件的二階軸向振動(dòng),振型圖如圖3c所示;第四階固有頻率為43.336 Hz,4 K組件與40 K組件同時(shí)沿Y向上下振動(dòng),振型圖如圖3d所示。由此可見,該超導(dǎo)磁體影響4 K線圈與300 K真空腔體之間相對(duì)位置的固有振動(dòng)頻率主要是第四階固有頻率43.336 Hz,表現(xiàn)為4 K線圈的垂向共振放大。2.3 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]運(yùn)輸環(huán)境中某戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性分析[J]. 馮翔,李向斌,關(guān)正西,強(qiáng)洪夫. 固體火箭技術(shù). 1999(01)
[2]運(yùn)輸中的振動(dòng)特性[J]. 于治會(huì). 鐵道車輛. 1981(05)
碩士論文
[1]大型設(shè)備在運(yùn)輸途中的振動(dòng)分析[D]. 韓敏建.西安電子科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3541898
【文章來源】:低溫工程. 2020,(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
各結(jié)構(gòu)部件位移變化
無液氦超導(dǎo)磁體主要結(jié)構(gòu)部件為4 K線圈、40 K冷屏及300 K室溫腔體部分,其中懸掛結(jié)構(gòu)由8根徑向拉桿(每端4根)和4根軸向拉桿(每端2根)組成,固定在超導(dǎo)磁體300 K外筒,徑向拉桿均與水平面呈25°夾角,拉桿材質(zhì)為鈦合金,4 K線圈和40 K冷屏材質(zhì)為銅,300 K室溫外筒材質(zhì)為不銹鋼;等效簡化模型是以4 K線圈為核心展開設(shè)計(jì)的,4 K線圈由與超導(dǎo)磁體冷質(zhì)量等重的不銹鋼圓柱體代替,通過懸掛結(jié)構(gòu)固定于外筒的中心;各懸掛的拉桿材質(zhì)是相同的,它們的角度與研究磁體的懸掛角度也是相同的,通過微調(diào)結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)和固定;設(shè)計(jì)的目標(biāo)和難點(diǎn)是兩者的等效度越高越好,為后邊的數(shù)值計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果的對(duì)比作準(zhǔn)備,圖1a和圖1b分別為磁體整體結(jié)構(gòu)圖和等效簡化模型圖。2.2 模態(tài)分析
結(jié)果表明:第一階固有頻率為17.401 Hz,體現(xiàn)為40 K組件沿軸向振動(dòng),其中定義軸向?yàn)閄向、縱向?yàn)閆向、垂向?yàn)閅向,振型圖如圖3a所示;第二階固有頻率為22.101 Hz,40 K組件的轉(zhuǎn)動(dòng),振型圖如圖3b所示;第三階固有頻率為35.132 Hz,40 K組件的二階軸向振動(dòng),振型圖如圖3c所示;第四階固有頻率為43.336 Hz,4 K組件與40 K組件同時(shí)沿Y向上下振動(dòng),振型圖如圖3d所示。由此可見,該超導(dǎo)磁體影響4 K線圈與300 K真空腔體之間相對(duì)位置的固有振動(dòng)頻率主要是第四階固有頻率43.336 Hz,表現(xiàn)為4 K線圈的垂向共振放大。2.3 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]運(yùn)輸環(huán)境中某戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性分析[J]. 馮翔,李向斌,關(guān)正西,強(qiáng)洪夫. 固體火箭技術(shù). 1999(01)
[2]運(yùn)輸中的振動(dòng)特性[J]. 于治會(huì). 鐵道車輛. 1981(05)
碩士論文
[1]大型設(shè)備在運(yùn)輸途中的振動(dòng)分析[D]. 韓敏建.西安電子科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3541898
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