电磁成形
特种塑性成形—电磁成形
目录
1电磁成形工艺简介及应用实例 (1)
1.1电磁成形工艺 (1)
1.2电磁成形的特点 (2)
1.3.1电磁成形工艺的应用简介 (3)
1.3.2板料电磁成形 (5)
2电磁成形工艺的应力应变特点及变形规律分析 (6)
电磁成形电磁力的研究 (6)
3电磁成形工艺常见缺陷形势、产生原因及预防措施。 (8)
3.1管件均匀性 (8)
3.2镁合金 (9)
4电磁成形工艺研究现状、发展方向、国内主要研究机构、代表性人物、代表性论文。 (9)
4.1工艺研究现状 (9)
2电磁成形工艺发展方向 (11)
3国内主要研究机构 (13)
4代表性人物 (14)
5代表性论文 (14)
参考文献 (14)
1电磁成形工艺简介及应用实例
1.1电磁成形工艺
电磁成形是利用磁场力使金属坯料变形的高速率成形方法，脉冲磁场力是由电容器通过工作线圈瞬间放电所产生的，脉冲磁场力是磁场间相互排斥或相互吸引的作用力。因为在成形过程中载荷是以脉冲的方式作用于毛坯的，因此又称为磁脉冲成形。
图1为典型电磁成形系统的原理图。首先，由高压发生器对电容器2充电，然后让高压放电开关3闭合，电容器2通过开关3和线圈1放电，继而在电感线圈中产生强大的脉冲电流，于是，线圈中就建立起强大的脉冲磁场，见图1a所示。若在线圈中放置导电体工件6（金属成形零件），如图1b所示，则由电磁感应定律可知，在工件6上就会产生一个阻碍脉冲磁场变化的感应电流，该电流的方向与线圈中的电流方向相反，产生一个反向磁通阻止原磁场穿过工件6，迫使磁力线密集于线圈和工件之间的间隙内，而密集的磁力线具有膨胀作用，因而工件受到一个沿半径方向向内的磁场压力，于是工件便产生压缩变形。集磁器可用来改变简单线圈产生的磁场，使工件在指定部位产生变形。
图1 电磁成形原理图
1.线圈
2.电容器
3.高压开关
4.磁力线
5.绝缘线
6.工件
上述原理可由左手定则来计算，如图2所示，在图2中，I
为放
1
电线圈中的电流方向，I为工件上产生的感应电流方向，由左手定则可判定工件
受到一个向内的压力的作用。
图2 的方向示意图图3 线圈置于工件内部时工件胀形示意图
1.线圈
2.工件
3.磁力线 1.工件 2.线圈 3.磁力线
同理，若把线圈置于管状工件内部时，工件则受到内压力而产生胀形，如图3所示。
电磁成形与其它加工方法的主要区别是：磁场力在瞬间作用于毛坯上且无机械接触，所以是一种高速度、高质量的加工方法。
1.2电磁成形的特点
（1）电磁成形过程中，在脉冲压力作用下，工件获得很大的加速度，可以大幅度提高材料的成形极限；
（2）磁场可以通过非导体材料，可以对非金属涂层或放在容器内的工件进行成形加工；
（3）电磁成形属单模、无模成形，简化了模具制造，增加了加工柔性；
（4）电磁成形可对复杂零件进行高精度加工，残余应力小，回弹小；
（5）电磁成形可进行复合加工，因而缩短加工周期；
（6）电磁成形具有纯电磁特性，与其它高速高能加工方法相比，容易实现能量控制和生产自动化、机械化；
（7）具有很大的工艺灵活性，同一感应线圈可以进行多种加工。
1.3.1电磁成形工艺的应用简介
电磁成形技术主要应用于航空、航天、兵器、汽车制造及电子等领域，如大型构件的精密校形、膜片无毛刺冲裁、异型管的加工、复杂外形管件加工、飞机操纵杆的连接、核燃料棒的成形、核废料容器的密封等。在汽车制造业中，正在兴起的冲压电磁成形复合工艺可以大大提高铝合金覆盖件的成形极限和精度。另外，超大型电磁成形设备已被用于火箭上燃料室零件的生产以及飞行器气体涡轮发动机热交换器的连接。
电磁成形工艺可以完成焊接、翻边、成形、胀形、压缩成形、缩锻、粉末压实等多种工序，既可加工管材又可加工板材，对管材加工优越性更为突出。
1）胀形。如图4所示，将线圈置于金属管（工件）内，当放电电流通过线圈时，金属管受脉冲磁场力的作用而紧贴磨具成形。
图4 管坯胀形实例
a——胀形前b——胀形后
1.线圈
2.模具
3.管坯
2）切断。管件切断如图5所示，该工艺对薄壁管的切断具有明显的优越性，能得到切口整齐，毛刺小的优质工件。
图5 管件切断
1.线圈
2.模具
3.管件
4.刃口
3）联接。联接是电磁成形中应用最多的工艺，管件联接如图6所示。
图6 管件联接
a——联接成形前b——联接成形后
1.管坯
2.线圈
3.内联接件
4）板材成形。板材成形实例如图7所示。
图7 板材成形
a——成形前b——成形后的零件
1.线圈
2.板材
3.模具
1.3.2板料电磁成形
如图8所示。当高压开关K闭合后，储能电容C对工作线圈1放电产生一个强脉冲电流I1，工作线圈周围形成均匀脉冲磁场2。工作线圈内不放导电体时，磁力线分布如图8（a）所示；当工作线圈内放入金属板件3时，工作线圈产生的脉冲磁场使金属板件内部产生感应涡流I2,感应涡流形成感应脉冲磁场4，如图8（b）所示。在放电瞬间，工作线圈和板件之间的空间，放电磁场与感应磁场方向相同而得到加强，金属板件受到磁场力，当磁场力F足够大，超过金属板件屈服极限时，即发生塑性变形。
图8 平板电磁成形原理图
1.工作线圈
2.脉冲磁场
3.平板毛坯
4.感应脉冲磁场
在平板线圈内通以脉冲电流，建立起一个脉冲磁场，该脉冲磁场与导体工件上的感应磁场相互排斥，于是使工件向下运动，从而使工件贴合凹模成形，如图9所示。
该方法在充分地考虑到设备能量，材料的导电率，厚度等的情况下，还可以实现板材的连续加工，使设备加工呈现柔性。
图9 平板成形
1.线圈
2.板材
3.模具（凹模）
2电磁成形工艺的应力应变特点及变形规律分析
电磁成形电磁力的研究
由法拉第电磁感应定律可知，在导体中加载一个交变电流可以使导体周围产生一个交变的磁场，并且如果在导体旁边还有其它导体，就会在该导体中产生一个感应电流。又由安培定律可知，产生感应电流的导体在原导体所产生的交变磁场作用下会产生一个电磁作用力。电磁成形加工就是利用脉冲电流产生的脉冲放电磁场，使金属工件产生感应磁场，金属工件在脉冲磁场力的作用下进行塑性成形的一种加工方法。
电磁成形的重要特征就是能量释放时间短, 仅为微秒级, 而变形为毫秒级; 电磁成形产生的变形速率比准静态加工过程成形速率高100～1000倍。在电磁成形的过程中，电磁脉冲载荷作用时间极短, 而板料在该段时间内的变形不大, 但
在磁场力作用下, 金属获得很大的加速度, 并获得很大的动能, 在载荷消失后, 又将吸收的动能转化为塑性变形能, 惯性力在成形过程中起主要作用;工件变形时的运动速度可达每秒数百米, 从变形时间短和速度高这一点上来说类似于爆炸成形, 故它也表现出了爆炸成形那样的超塑性。图10是美国OHIO 州立大学测得的在不同成形方法下板材的极限应变值, 可见与常规成形方法相比、电磁成形可大幅度提高材料塑性变形能力。
图10 板材成形极限图
目前, 对电磁成形磁场力的研究主要采用以下4 种方法：
1）等效电路法. 将成形线圈和管坯等效为变压器电路的一次回路和二次回路,求出等效电感、放电电流,再根据能量守恒原理求解电磁力. 采用该方法时感生电流的求解极其复杂, 目前尚没有应用其进行磁场力计算的报道.
2）等效磁路法. 把线圈和管坯等效看成一个单一电路,电感和电阻被看作线圈和管坯参数的函数. 在认为线圈、管坯无限长的前提下求解磁场力,这种方法在确定螺线管线圈胀形磁场力时得到较多的应用. 由于该方法是在假定线圈与管坯无限长, 而且不计其漏磁通的情况下得到的,因而计算磁场力的最大值以及磁场力达到最大值的时间均有误差.
3）解析法. Maxwell 方程组是描述一切电磁现象的基本定律, 求解这个方程组可以得到一切电磁参数的解析解, 包括磁场力. 目前已有直接应用它在近似条件下进行积分,求解磁场力的报道,但求解过程复杂.
4）有限元法. 正是由于上述几种方法在计算磁场力上存在不足, 近年来出现了应用有限元程序计算电磁胀形时磁场力的方式:采用网格剖分,给出合适的边界条件, 计算拉普拉斯场, 求解出线圈与坯料之间的磁感应强度, 再根据
Maxwell 方程的导出式得到的作用于坯料上的磁场力. 该方法所应用的公式十
分严密, 其结果与前几种方法比较有更好的实验吻合性.
例：图2是采用ANSYS 有限元分析软件模拟研究了管坯电磁胀形的磁场、磁场力分布。研究发现在整个管壁上均有胀形磁场力, 并沿管坯壁厚由内向外衰减分布; 管坯同时受到径向压力和轴向压力作用。管坯口线圈系统受力及管坯壁厚方向上受力如图11、12所示。
图11 管坯—线圈系统受力图图12 沿管坯厚度方向胀形磁场力分布
3电磁成形工艺常见缺陷形势、产生原因及预防措施。
3.1管件均匀性
1)电压对均匀性的影响
在不同放电电压下，随放电电压提高，管壁颈项变形量增大，同时存在临界能量，一旦放电能量超过该值时，管件发生失稳，即拉裂或起皱，表面会出现明显的凹陷或突起，且圆度不够，成形质量很差，缩颈时的临界能量为2230J。
另外管件本身的特征，如几何形状方面（圆度、壁厚），材料均匀性（沿管件圆周分布）和原材料的热处理条件等对均匀变形质量的影响也是非常显著的。
含有缺陷的管件
2)材料对均匀变形的影响
对于不同的材料，随着屈服应力的减小，管件更易于变形，其径向位移增大，在能量保持一定的条件下，管件的径向位移与其屈服强度成反比。
3.2镁合金
镁合金电磁成形条件下，电磁成形的实验工装对镁合金的塑性性能有直接影响。压边橡胶垫圈增加镁合金板材的压边力，防止边缘材料流动，防止工件边缘起皱或者边缘收缩，提高了工件的加工质量。螺旋线圈加工的工件顶部会出现加工不足，匀压力线圈加工的工件变形均匀并提高了工件的变形高度。在相同电压的条件，板料厚度增加，板料的变形高度减小。经过真空退火的板材变形高度大于未经过真空退火的工件。随着放电电压的增加，镁合金板材的成形高度也相应增加，直至达到工件的成形极限。
4电磁成形工艺研究现状、发展方向、国内主要研究机构、代表性人物、代表性论文。
4.1工艺研究现状
电磁成形过程涉及电动力学，电磁学，塑性动力学，热力学及应力波理论。由于多学科交叉，使得电磁成形的研究变得十分复杂。
成形技术的不断发展是以理论分析的不断深入和试验设备的不断改进为基础。
对电磁成形理论研究的比较多的是美国，俄罗斯，日本，德国，加拿大和中国等。可以把电磁成形的理论研究分为四部分：等效RLC回路研究、有限元计算研究、通用软件耦合场数值模拟研究、高速率电磁成形材料成形性研究。四部分不是孤立的，前面的部分是后面的部分的基础，有时甚至是交叉进行的。
等效RLC回路研究
等效RLC回路就是把电磁成形系统的二次或更高此回路等效为RLC一次回路。用一个RLC响应近似表示成形线圈的放电电压和放电电流，从而简化磁场力和工件变形的研究。在采用RLC等效电路法研究电磁成形磁场，磁场力变化时，在可以忽略端部效应的情况下，系统电参数的变化可以忽略不计，不会影响理论分析和数值计算的精度。1990年，张守彬采用等效电路法分析了管坯胀形的放电过程，并在此基础上研究了脉冲磁场力作用下钢塑性管坯的变形过程。
（2）有限元计算研究
电磁成形求解过程中，电磁场和结构场多是分开求解的，很难适应复杂成形系统设计，准确预测复杂工件的最终成形。Anter Elazab，Mark Garnich和Ashish Kapoor通过分析电磁成形过程中的电磁场，温度场，结构场之间复杂的耦合关系，建立了描述这种耦合关系的数学框架。但是到目前为止，还没有找到合适的算法来解决这一问题。
通用软件耦合场数值模拟
两种方式：一是开发现有计算机电磁场和结构场软件的接口，把二者联系起来，进行分场模拟。二是使用电磁-结构耦合场计算软件。1998年，Vincent
J.Vohnout应用无网格法软件GEM对铝合金板料复合成形进行了数值模拟。
高速率电磁成形材料成形性研究
电磁成形的重要特征是能量释放时间短，仅为微秒级，变形为毫秒级。电磁脉冲载荷作用时间很短，材料在这段时间内的变形不大，但在磁场力的作用下，材料的加速度很大，有很大的动能。在载荷消失后，又将吸收的动能转化为塑性变形能。惯性力在塑性变形中起主要作用。材料变形时的运动速度达每秒数百米，类似于爆炸成形。美国OHIO州立大学测得在不同成形方法下板材的极限应变值，
与常规成形方法相比，电磁成形塑性变形能力大幅提高。
80年代，美国，日本，前苏联的电磁成形设备已广泛应用于生产。90年代至今，电磁成形技术得到了进一步的发展，美国俄亥俄州立大学在电磁线圈的设计，成形机械的设计，成形压力的计算及分布等方面的研究都取得了很大的发展。
2电磁成形工艺发展方向
传统的电磁成形工艺有：平板成形、管件电磁缩颈、膨胀成形和多工序复合成形。随着制造业的发展，和新材料的出现，电磁校形，粉末压实等新工艺成为加工领域的热点。
平板毛坯零件
无磨具电磁胀形复合变形一次完成
电磁成形缩口零件
弹体与弹带的电磁链电磁连接加工的传动轴
铝合金汽车门普通冲压件
铝合金汽车门电磁校形件
电磁粉末压实齿轮
3国内主要研究机构
哈尔滨工业大学材料科学与工程学院(1986 年生产出我国首台用于生产的电磁成形机);
中科院电工研究所（终止）；
兵器部59所；
东北大学等。
4代表性人物
李春峰；
黄尚宇；
傅恒志院士，他提出的特种合金及其金属间化合物航空航天发动机叶片液态无模电磁成形和超高梯度、超细化定向凝固技术属世界首，为我国航空发动机领域向推比10以上发动机方向的发展提供了科学的材料和工艺基础。
5代表性论文
1于连仲.框架零件电磁成形的研究.锻压技术.1993. (4)
2宋福民，王仲仁，张旭等.管件电磁成形研究.塑性工程学报.1996.3（3）
3张守彬，李硕本.电磁成形加工管坯时放电回路参数及放电电流的计算方法。锻压技术.1997.22（5）
4李春峰，赵志衡，李建辉等.电磁成形磁场力的研究.塑性工程学报.2001.8(2)
5赵志衡，李春峰，李建辉等.电磁成形用螺线管线圈电感的研究.哈尔滨工业大学学报.2002.32(5)
参考文献
电磁成形技术的最新进展_江洪伟
第12卷 第3期2004年6月 材 料 科 学 与 工 艺MATERI ALS SCIE NCE &TECHNOLOGY Vol .12No .3June ,2004 电磁成形技术的最新进展 江洪伟,李春峰,赵志衡,李 忠,于海平 (哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001,E -mail :jianghw @hit .edu .cn ) 摘 要:电磁成形是目前应用最广泛的高能率成形方法之一.综述了成形磁场力的求解方法及解决电磁成形问题的3个主要方面内容,包括磁场、磁场力及变形,阐述了电磁成形工艺的成形方法及研究现状,列举了大量的国内、外工艺应用及研究成果,介绍了电磁成形工艺的最新应用———电磁校形、粉末压实,并展望了电磁成形技术的发展前景. 关键词:电磁成形;磁场力;变形;有限元中图分类号:TG391 文献标识码:A 文章编号:1005-0299(2004)03-0327-05 Current research situation of electromagnetic forming technique JI ANG Hong -wei ,LI Chun -feng ,ZHAO Zhi -heng ,LI zhong ,YU Hai -ping (School of M aterials Science and Engineering ,Harbin Institute of Technology ,Harbin 150001,China ,E -mail :jianghw @hit .edu .cn ) Abstract :Electromagnetic forming (E MF )is one of the most widely used high -energy forming techniques .Magnetic pressure is employed in the technique to deform metal materials so as to process and assemble parts . This paper gives a comprehensive explanation of the methods to solve magnetic pressure and the three aspects in the solution of E MF problems ,that is :magnetic field ,magnetic pressure and deformation .The essential process of E MF is described and the current situation of the technique is illustrated by both foreign and domestic research achievements and its applications .The latest applications to electromagnetic shape -righting and power -compaction are especially introduced in the paper .Key words :electromagnetic forming ;magnetic pressure ;deformation ;finite element method 收稿日期:2003-05-30. 作者简介:江洪伟(1973-),男,博士生; 李春峰(1948-),男,教授,博士生导师. 电磁成形技术始创于50年代末,在60～70年代得到了快速发展,80年代在美国、前苏联电磁成形机已标准化、系列化.在国内,70年代末期,哈尔滨工业大学开始研究电磁成形的基本理论及工艺,并于1986年成功研制了我国首台生产用电磁成形机[1,2]. 电磁成形技术具有加工能量易于精确控制、成形速度快、成形工件精度高、成形模具简单及设备通用性强等特点.且整个成形过程绿色、环保.现已广泛应用于机械、电子、汽车工业[3]、轻化工及仪器仪表、航空航天、兵器工业等诸多领域,应用前景十分广阔[4,5]. 新世纪要求塑性加工技术向着更精、更省、更 净的方向发展.成形过程要求绿色无污染,成形工件(毛坯)将由近净成形(near -net shape forming )向无余量的净成形(net shape forming )发展[6] ;产品开发周期要短,生产工艺应具备快速市 场响应能力.而电磁成形技术正顺应了这一发展需求,具有广阔的发展前景. 1 理论研究 电磁成形涉及电学、电磁学、电动力学和塑性动力学等学科的内容,由于电学、电磁学、电动力学的复杂性和塑性动力学本身的不完善,特别是由于电磁成形过程中电学过程和力学过程的交互影响,使电磁成形的理论研究复杂而困难[7],应用解析法来精确求解该过程几乎是不可能的.而随着有限元理论的日趋完善,使用有限元软件来模拟电磁成形过程中的电参数、力学参数、变形过程
电磁成形技术及应用
电磁成形技术及应用 规模工业化应用的程度，但具有广阔的应用前景。文章介绍了电磁成形技术的原理及发展状况，并介绍了在平板件成形以及粉末压制领域的应用。 关键词：电磁成形；平板件成形；粉末压制 电磁成形的基本原理就是电磁感应定律，由电磁感应定律可知变化的电场周围会产生变化的磁场，变化的磁场又会在其周围空间激发涡旋电场，处于此电场中的导体中就会产生感应电流，带电导体在变化的磁场中就会受到电磁力，电磁成形技术就是以此为动力作用在工件上，使工件发生变形。由于工件发生变形的速度非常快，时间短，所以能够显著改善材料的塑性行为，并能减小回弹量及残余应力。 1 电磁成形技术的发展概况 20世纪20年代，研究人员在脉冲磁场实验中发现在磁场中用来成形的线圈会发生膨胀甚至破裂，这激发了研究人员对于电磁成形技术的研究。从20世纪50年代末出现第一台电磁成形机后陆续出现各种能量的电磁成形机，电磁成形技术开始在航空航天，汽车等行业得到应用。80年代后，电磁成型技术已经发展较为成熟并在欧美等发达国家开始广泛的应用，并且已经系列化、标准化。 目前，电磁成形技术已可应用于板料的冲压成形，管件的连接扩孔以及粉末压制等众多领域。 2 电磁成形在板材成形中的应用 对板材的电磁成形加工，其示基本原理如图1所示。 当储能电容器向成形线圈中放电时，线圈中就产生变化的电流，由电磁感应定律可知，变化的电流会在其周围空间产生变化的磁场，随着电容器的不断充放电，就在线圈周围空间将产脉冲磁场，脉冲磁场中的工件中就会感应出电流（涡流），工件就成为带电体，而处于急剧变化的磁场中的带电体会受到磁场力的作用，当该磁场力超过材料的屈服极限时，工件就会发生塑性变形，从而达到加工零件的目的。 2.1 电磁成形加工高强钢 随着全球汽车数量的不断增加，能源短缺、环境污染等一系列问题随之而来，采用高强度钢来使汽车轻量化已经成为目前汽车行业的发展趋势。但高强度钢的屈服强度和抗拉强度都很高，在压力加工过程中容易出现破裂和回弹等现象，零件的形状尺寸也难以得到精确的控制。因此，高强钢的加工成形技术已成为当前汽车行业急需解决的难点问题。
电磁场与电磁波学习心得
电磁场与电磁波学习心得 在开始学习“电磁场与电磁波”之前，当我听到其学科名称的时候就产生了一种高深莫测的感觉，觉得电磁场应该是比较难的。但是出于对知识的渴望我怀着一颗求知的心投入了这个“新奇的”知识海洋。 当接触了“电磁场与电磁波”并开始学习的时候这种所谓的惧怕感还是依旧存在。每当读到某个科学家经过了反复的实验从而发现了一个著名的定理或是公式的时候我都非常向往，无疑这些名人事迹提高了我的学习兴趣。但是每当看到一个个繁杂的公式与难于理解的论证的时候，这都让我感到这门课程的难度之高。然而每当专心下来仔细思考，一点一点的从基础公式去推演论证的时候，我又能感受到其在科学与生活方面的独特魅力。 纵观电磁波发展史，人们很早就接触到电和磁的现象，并知道磁棒有南北两极。在18世纪，发现电荷有两种：正电荷和负电荷。不论是电荷还是磁极都是同性相斥，异性相吸，作用力的方向在电荷之间或磁极之间的连接线上，力的大小和它们之间的距离的平方成反比。但长期以来，人们只是发现了电和磁的现象，并没有发现电和磁之间的联系。后来奥斯特、安培、法拉第等人的研究又使人类又电磁波的认识进步了一个阶梯，19世纪中叶伟大的理论物理学家麦克斯韦总结了前人关于电磁学的研究成果，建立了完整的电磁场理论。这使得人们对电磁波的有了相对成熟的认识。 可以说电磁场理论是工科电类专业的一门重要的技术基础课。它在物理电磁学的基础上，进一步研究了宏观电磁现象的基本规律和分析方法，是深入理解和分析工程实际中电磁问题所必须掌握的基本知识。它的地位我觉得就像英语中的语法，用来分析句子和文章的成分结构，没有它我们只能死记硬背一些公式与结论，而利用了电磁理论就能很容易的分析一些实质性的问题从而有更加深刻的体会。很多实际工程问题只有通过电磁场才能揭示其本质。对电磁场的学习使我认识很多物理现象的本质。电磁场由相互依存的电磁和磁场的总和构成的一种物理场。电场随时间变化时产生磁场，磁场随时间变化时又产生电场，两者互为因果，形成电磁场。电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面，电流会产生磁场，变动的磁场则会产生电流。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波，电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般，因此被称为电磁波，也常称为电波。电磁场与电磁波在实际生产、生活、医学、军事等领域有着广泛的应用，具有不可替代的作用。如果没有发现电磁波，现在的社会生活将是无法想象的。
专题讲座论文
塑性成形技术的现状与发展趋势 摘要：叙述了塑性成形技术的现状，介绍了现代塑性成形技术的发展趋势，提出了当代塑性成形技术的研究方向。 1引言 塑性成形技术具有高产、优质、低耗等显著特点，已成为当今先进制造技术的重要发展方向。据国际生产技术协会预测，21世纪，机械制造工业零件粗加 工的75%和精加工的50%都采用塑性成形的方式实现。工业部门的广泛需求为塑性成形新工艺新设备的发展提供了强大的原动力和空前的机遇。金属及非金属材料的塑性成形过程都是在模具型腔中来完成的。因此，模具工业已成为国民经济的重要基础工业。 新世纪，科学技术面临着巨大的变革。通过与计算机的紧密结合，数控加工、激光成型、人工智能、材料科学和集成制造等一系列与塑性成形相关联的技术发展速度之快，学科领域交叉之广泛是过去任何时代无法比拟的，塑性成形新工艺和新设备不断地涌现，掌握塑性成形技术的现状和发展趋势，有助于及时研究、推广和应用高新技术，推动塑性成形技术的持续发展。 实施塑性成形技术的最终形式就是模具产品，而模具工业发展的关键是模具技术进步，模具技术又涉及到多学科的交叉。模具作为一种高附加值产品和技术密集型产品，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。2塑性成形的现状 精密成形技术对于提高产品精度、缩短产品交货期、减少切削加工和降低生产成本均有着重要意义。近10年来，精密成形技术都取得了突飞猛进的发展。 精冲技术、冷挤压技术、无飞边热模锻技术、温锻技术、超塑性成形技术、成形轧制、液态模锻、多向模锻技术发展很快。例如电机定转子双回转叠片硬质合金级进模的步距精度可达2μm，寿命达到1亿次以上。集成电路引线框架的 20~30工位的级进模，工位数最多已达160个。自动冲切、叠压、铆合、计数、分组、转子铁芯扭斜和安全保护等功能的铁芯精密自动叠片多功能模具。新型轿车的大尺寸覆盖件成形、大功率汽车的六拐曲轴成形。700mm轮机叶片精密辊 锻和精整复合工艺，楔横轧汽车、拖拉机精密轴类锻件。除传统的锻造工艺外，近年来半固态金属成形技术也日趋成熟，引起工业界的普遍关注。所谓半固态成形，是指对液态金属合金在凝固过程中经搅拌等特殊处理后得到的具有非枝晶组织结构，固液相共存的半固态坯料进行各种成形加工。它具有节省材料、降低能耗、提高模具寿命、改善制件性能等一系列优点，并可成形复合材料的产品，被誉为21新兴金属塑性加工的关键技术。此外，在粉末冶金和塑料加工方面，金
智能电器电磁兼容性综述
智能电器电磁兼容性综述 Prepared on 24 November 2020
智能电器电磁兼容性综述 Xxx （温州大学物理与电子信息工程学院，10自动化） 摘要：本文介绍了智能电器电磁兼容的基本概念，电磁干扰的不同类型，产生的原因，和实现电磁兼容的方法，以及电磁兼容性技术的发展历史和未来的展望。 关键词：智能电器，电磁兼容，电磁干扰 Summary of smart appliances Electromagnetic Compatibility Xxx （school of computer science and engineering,WenZhou University, 10 Electrical engineering and automation） Abstract: This paper introduces the definition of smart appliances electromagnetic compatibility, electromagnetic interference, the different types, causes, and ways to achieve electromagnetic compatibility and electromagnetic compatibility technology, history and future prospects. Keywords: Smart appliances, electromagnetic compatibility, electromagnetic interference 一、引言 随着现代科技的不断进步，微处理机、计算机技术、控制与通信技术发展迅速，电子化、数字化、和智能化的电工、电子产品得到了广泛应用。随着应用的广泛性不断深入，人们对智能电器性能的要求不断加强，要求产品设备具有良好的可靠性。智能电器中应用了较多的电子元器件，因此，其电磁兼容性将是影响智能化电器可靠性一个重要因素，近年来，我国智能化低压电器的研究也取得了一定进展，然而，随着技术的发展和对环境要求的提高，对电器产品电磁兼容的要求越来越高。因此，如何排除各种电
电磁场与电磁波学科发展历程
电磁场与电磁波学科发展历程 一.早期的电磁学研究 早期的电磁学研究比较零散，下面按照时间顺序将主要事件列出如下： 1650年，德国物理学家格里凯在对静电研究的基础上，制造了第一台摩擦起电机。1720年，格雷研究了电的传导现象，发现了导体与绝缘体的区别，同时也发现了静电感应现象。1733年，杜菲经过实验区分出两种电荷，称为松脂电和玻璃电，即现在的负电和正电。他还总结出静电相互作用的基本特征，同性排斥，异性相吸。1745年，荷兰莱顿大学的穆欣布罗克和德国的克莱斯特发明了一种能存储电荷的装置－莱顿瓶，它和起电机一样，意义重大，为电的实验研究提供了基本的实验工具。1752年，美国科学家富兰克林对放电现象进行了研究，他冒着生命危险进行了著名的风筝实验，发明了避雷针。 1777年，法国物理学家库仑通过研究毛发和金属丝的扭转弹性而发明了扭秤。1785－1786年，他用这种扭秤测量了电荷之间的作用力，并且从牛顿的万有引力规律得到启发，用类比的方法得到了电荷相互作用力与距离的平反成反比的规律，后来被称为库仑定律在早期的电磁学研究中，还值得提到的一个科学家是大家都已经在中学物理课本中学过的欧姆定律的创立者－欧姆。欧姆,1787年3月16日生于德国埃尔兰根城，父亲是锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的兴趣。16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学，由于经济困难，中途缀学，到1813年才完成博士学业。欧姆是一个很有天才和科学抱负的人，他长期担任中学教师，由于缺少资料和仪器，给他的研究工作带来不少困难，但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器。欧姆对导线中的电流进行了研究。他从傅立叶发现的热传导规律受到启发，导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差。因而欧姆认为，电流现象与此相似，猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力，即现在所称的电动势，并且花了很大的精力在这方面进行研究。开始他用伏打电堆作电源，但是因为电流不稳定，效果不好。后来他接受别人的建议改用温差电池作电源，从而保证了电流的稳定性。但是如何测量电流的大小，这在当时还是一个没有解
外场辅助磁脉冲管胀形方法与可能技术方案模型
外场辅助磁脉冲管胀形方法与可能技术方 案模型 0809102 陈洁1080910218 摘要：简述电磁脉冲成形技术及目前磁脉冲管材胀形的研究进展，针对铝合金磁脉冲胀形时，在实现局部胀形，必然伴随着管壁过度减薄的问题，提出结合应力场和温度场辅助磁脉冲管材胀形的多场成形工艺方法，并给出了可能的技术方案。关键字：磁脉冲胀形；管材；多场成形； 引言 近年来,为有效降低能耗和减少环境污染,以铝合金为代表的轻质高强度材料在先进制造领域的应用日益广泛。与传统钢材相比,铝合金具有密度小、弹性好、抗冲击性能好等一系列优点。但是,铝合金室温成形性差,易在高应变区产生撕裂；而且,铝合金刚度低,零件卸载后回弹较大,零件的尺寸精度大大降低。 电磁成形是利用金属坯料在时变电磁场中感应出的磁场力，在磁场力的作用下使金属坯料变形的一种高速率成形方法。由于在成形过程中载荷是以脉冲的方式作用于毛坯的，因此又称为磁脉冲成形。电磁成形是上世纪六十年代发展起来的用于零件加工和装配的方法，是目前应用最广泛的高速率成形方法之一。 它的发展解决了铝合金成形的不少问题，但磁脉冲在进行铝合金管局部胀形时，遇到了管壁过度减薄的问题。针对这个问题本文提出了利用温度场和应力场辅助磁脉冲管胀形的多场成形工艺方法。希望有关人员能提出意见和看法。 1电磁成形技术的原理与特点 电磁成形是通过电容器脉冲放电，使线圈与金属坯料之间产生瞬间的脉冲磁场力，使金属坯料发生塑性变形。设备原理如图1所示。通过升压放生器7经整流元件1对脉冲电容器6进行充电，当充电到一定时候，闭合高压开关3；脉冲电容器6对螺线管成形线圈5进行放电，在线圈上产生瞬间强脉冲电流，从而在线圈周围形成强脉冲磁场，金属工件在该磁场作用下产生塑性变形。 1－整流元件；2－限流电阻；3－高压开关；4－金属坯料； 5－成形线圈；6－脉冲电容器组；7－升压变压器 图 1-1 电磁成形装置原理图 图2为管件电磁胀形原理示意图。当工作线圈通过强的脉冲电流是，在周围产生高能脉冲磁场，在管件内表面产生感应脉冲电流（涡流），该电流方向与工作线圈的电流方向相反，也在空间产生感应脉冲磁场。放电瞬间，管件外部和线圈内部的区域，放电磁场和感应磁场方向相反而相互抵消，但在线圈和管件之间应两磁场方向相同而相互叠加，产生脉冲磁场力使管件的内部受到很大的磁场压
电磁兼容概述
电磁兼容概述 一、电磁兼容的基本概念 1.1 电磁兼容的定义 电磁兼容性即EMC（Electromagnetic Compatibility）。 有关电磁兼容的定义： （1）国家标准GB/T 4365-1995《电磁术语》的定义：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。 （2）美国电气电子工程师协会(IEEE)的定义：一个装置能在其所处的电磁环境中满意地工作同时又不向该环境及同一环境中的其他装置排放超过允许范围的电磁扰动。 （3）国际电工技术委员会(IEC)的定义：电磁兼容是设备的一种能力。它在其电磁环境中能完成它的功能，而不至于在其环境中产生不允许的干扰。 上述三个定义虽然措辞不同，但都可概括为两个方面： （1）设备或系统承受电磁骚扰时，能正常工作； （2）设备工作时，不产生超过规定值的电磁骚扰。 1.2 电磁干扰和电磁骚扰 电磁骚扰(E1ectromagnetic Disturbance)：可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命、无生命物质产生损害作用的电磁现象。 电磁干扰(E1ectromagnetic Interference—EMI)：由电磁骚扰引起的设备、系统或传播通道的性能下降。 电磁骚扰和电磁干扰比较：两个词语过去经常混用，但两者之间有明显的区别——前者是指电磁能量的发射过程，后者则强调电磁骚扰造成的结果。 1.3 抗扰性和电磁敏感性 抗扰性(Immunity of Disturbance)：装置、设备或系统面临电磁骚扰而不降低运行性能的能力。 电磁敏感性(E1ectromagnetic Susceptibility—EMS)：在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统不能避免性能降低的能力。 电磁敏感性与抗扰性比较：同一性能的正反两个不同说法，敏感性高意味着抗扰性能低。
电磁场与电磁波发展史教学总结
电磁场与电磁波发展 史
电磁场与电磁波发展史 这学期，我们学习了《电磁场与电磁波》这门课程，课程虽已结束，但在学习过程中获得的知识却会让我们每个人受益终身。每一门学科都有一个发展完善的过程，我将用自己查阅到的资料与自己的理解简单介绍一下电磁场与电磁波的发展史。 电磁学是研究电磁现象的规律的学科，其中，在电磁学里，电磁场（elect- -romagnetic field）是一种由带电物体产生的一种物理场；电磁波（electromagnetic wave）（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。关于电磁现象的观察记录，可以追溯到公元前6世纪希腊学者泰勒斯（Thales），他观察到用布摩擦过的琥珀能吸引轻微物体，英文中“电”的语源就来自希腊文“琥珀”一词。在我国，最早是在公元前4到3世纪战国时期《韩非子》中关于司南（一种用天然磁石做成的指向工具）和《吕氏春秋》中有关“慈石召铁”的记载。由此可见，电磁现象很早就已经被发现。然而真正对电磁现象的系统研究则要等到十六世纪以后，并且静电学的研究要晚于静磁学，这是由于难以找到一个能产生稳定静电场的方法，这种情况一直持续到1660年摩擦起电机被发明出来。十八世纪以前，人们一直采用这类摩擦起电机来产生研究静电场，代表人物如本杰明·富兰克林。人们在这一时期主要了解到了静电力的同性相斥、异性相吸的特性、静电感应现象以及电荷守恒原理。后来，人们曾将静电力与在当时已享有盛誉的万有引力定律做类比，发现彼此在理论和实验上都有很多相似之处，包括实验观测到带电球壳内部的球体
(完整版)模具调研报告
调研报告 1.冲压技术的发展现状 随着科学技术的不断进步，工业产品生产日益复杂与多样化，产品性能和质量也在不断提高，因而对冷冲压技术提出了更高的要求。冲压技术自身也在不断地创新和发展。冲压技术的发展现状主要可以归纳为以下几个方面： 1)冲压加工自动化与柔性化 为了适应大批量高、高效率生产的需要，在冲压模具和设备上广泛应用了各种自动化的进、出料机构。对于大型冲压件，例如汽车覆盖件，专门配置了机械手或机器人。这不仅仅大大提高了冲压件的生产品质和生产率，而且也增加了冲压工作的安全性。在中、小件的大批量生产方面，现已广泛应用多工位级模、多工位压力机或高速压力机。在中、小批量多品种生产方面，正在发展柔性制造系统。为了适应多品种生产时不断更换模具的需要，已成功地开发出快速换模系统。 2)塑性成形的基础理论已基本形成 冲压成形工艺近年来有很多新的发展，在精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等方面取得很大的进展。冲压件的成形精度、生产率越来越高。精密冲压的范围越来越广，由平板零件精密冲裁拓宽到精密弯曲、精密拉深及立方体精密成形等。可加工的工件的厚度也不断提高，并可对高强度合金材料进行精密冲裁。 计算机辅助工程在冲压领域得到较好的应用，可进行应力、应变等的分析，排样、毛坯的优化设计及工艺过程的模拟与分析等，实现冲压过程的优化设计。 此外，冲压成形性能和成形极限的研究，冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展，均标志着冲压成形已从原来的经验、实验分析开始走上由冲压理论指导的科学联系使冲压成形向计算机辅助工程化和智能化的道路发展。 3)以有限元为核心的塑性成形数值仿真技术日趋成熟,为人们认识成形过程的本质规律提供了新途径 以有限元为核心的塑性成形数值仿真技术可以用于冲压成形过程的分析、优化和模具设计，能显著减少模具和调试周期，降低生产成本提高产品质量。在国外已得到广泛的应用，在我国随着产品更新换代的频繁化，模具设计与制造工作
塑性成形新技术概况
材料成形设备小论文 塑性成形新技术概况 系名 专 学号 学生姓名 指导教师 2016年 4 月12 日
摘要：文章介绍了当前塑性成形加工中的微成形、超塑成型、柔性加工、半固态加工等各种新技术，并分别阐述了各新技术的相关概念、特点、发展趋势等。这些相关介绍及发展概况对理解塑性成形技术及推广和运用高新技术，推动塑性成形的进一步发展具有一定参考意义。 关键词：塑性成形；新技术；发展概况 1 引言 塑性成形就是利用材料的塑性，在工具及模具的外力作用下来加工制件的少切削或无切削的工艺方法。塑性成形技术可分为板材成形和体积成形两大类。板材成形是使用成型设备通过模具对金属板料在室温下加压以获得所需形状和尺寸零件的成形方法，习惯上也称为冲压或冷冲压。板料成形可分为分离工序和成形工序。分离工序俗称冲裁，包括落料、冲孔、修边等。成形工序包括弯曲、拉伸、胀形、翻边等。体积成形是指对金属块料、棒料或厚板在高温或室温下进行成形加工的方法，主要包括锻造、轧制、挤压或拉拔等。 塑性成形技术具有高产、优质、低耗等显著特点，已成为当今先进制造技术的重要发展方向。据国际生产技术协会预测，到21世纪，机械制造工业零件粗加工的75%和精加工的50%都采用塑性成形的方式实现。工业部门的广泛需求为塑性成形新技术的发展提供了原动力和空前的机遇。[1] 2 塑性成形新技术 随着科学技术的迅速发展，通过与计算机的紧密结合，数控加工、激光成型、人工智能、材料科学和集成制造等一系列与塑性成形相关联的技术发展速度之快，学科领域交叉之广泛是过去任何时代无法比拟的，塑性成形新工艺和新设备不断地涌现，出现了高速高能成形、少无切削、超塑成型、柔性加工、半固态加工等多种塑性加工新技术。掌握塑性成形技术的现状和发展趋势，有助于及时研究、推广和应用高新技术，推动塑性成形技术的持续发展。 3.1 高速高能成形 高速高能成形是一种在极短时间内释放高能量而使金属变形的成形方法。 高速高能成形的历史可追溯到一百多年前。但由于成本太高及当时工业发展的局限，该工艺并未得到应用。随着航空及导弹技术的发展，高速高能成形方法才进入到实际应用。 与常规成形方法相比，高速高能成形具有以下特点： 1)模具简单：仅需要凹模即可成形。可节省模具材料，缩短模具制造周期，
经典电磁场理论发展简史..
电磁场理论发展史 ——著名实验和相关科学家 纲要： 一、定性研究 1、吉尔伯特的研究 2、富兰克林 二、定量研究 1、反平方定律的提出 2、电流磁效应的发现 3、电磁感应定律及楞次定律 4、麦克斯韦方程 5、电磁波的发现 三、小结 一、定性研究 1、吉尔伯特的研究 他发现不仅摩擦过的琥珀有吸引轻小物体的性质，而且一系列其他物体如金刚石、水晶、硫磺、明矾等也有这种性质，他把这种性质称为电性，他是第一个用“电力”、“电吸引”、“磁极”等术语的人。吉尔伯特把电现象和磁现象进行比较，发现它们具有以下几个截然不同的性质： 1.磁性是磁体本身具有的，而电性是需要用摩擦的方法产生； 2.磁性有两种——吸引和排斥，而电性仅仅有吸引（吉尔伯特不知道有排斥）； 3.磁石只对可以磁化的物质才有力的作用，而带电体可以吸引任何轻小物体； 4.磁体之间的作用不受中间的纸片、亚麻布等物体的影响，而带电体之间的作用要受到中间这些物质的影响。当带电体浸在水中，电力的作用可以消失，而磁体的磁力在水中不会消失； 5.磁力是一种定向力，而电力是一种移动力。
2、富兰克林的研究 富兰克林（公元1706一1790）原来是费城的印刷商，他通过书本和科学上的来往获得了丰富知识，他利用莱顿瓶做出的第一项重要工作，是根据莱顿瓶内外两种电荷的相消性，在杜菲的“玻璃电”和“树脂电”的基础上提出正电和负电的概念。 富兰克林所做的第二项重要工作是统一了天电和地电。 二、定量研究 1、反平方定律的提出 1750年前后，彼得堡科学院院士埃皮努斯在实验中发现；当发生相互作用的电荷之间的距离缩短时，两者之间的吸引力和排斥力便增加。1766年富兰克林写信给他在德国的一位朋友普利斯特利（公元1733一1804），介绍了他在实验中发现在金属杯中的软木球完全不受金属杯电性的影响的现象。他请普利斯特利给予验证。 英国科学家卡文迪许在1772年做了一个电学实验，他用一个金属球壳使之带电，发现电荷全部分布在球壳的外表面，球腔中任何一点都没有电的作用。 法国物理学家库仑（公元1736—1806），起先致力于扭转和摩擦方面的研究。由于发表了有关扭力的论文，于1781年当选为国家科学院院士。他从事研究毛发和金属丝的扭转弹性。1784年法国科学院发出船用罗盘最优结构的悬奖征文，库仑转而研究电力和磁力问题。 1785年库仑自制了一台精巧的扭秤，作了电的斥力实验，建立了著名的库仑定律：两电荷之间的作用力与其距离的平方成反比，和两者所带电量的乘积成正比。 公式：F=k*(q1*q2)/r^2 2、电流磁效应的发现 丹麦物理学家奥斯特（公元1777—1851）首次发现电流磁效应，揭开了电和磁两种现象的内在联系，从此开始了电磁学的真正研究。 1820年4月在一次关于电和磁的讲课快结束时，他抱着试试看的心情做了实验，在一根根细的铂丝导线的下面放一个用玻璃罩罩着的小磁针，用伽伐尼电池将铂丝通电，他发现磁针偏转，这现象虽然未引起听讲人的注意，却使他非常激
电磁铆接技术
电磁铆接技术发展概况 摘要：对电磁铆接技术的研究现状作概述。介绍了电磁铆接的基本原理及其特点，对国内外电磁铆接设备的研究进行了分析比较，讨论了电磁铆接工艺研究的意义以及工艺参数对电磁铆接质量的影响。随着航空业的发展，电磁铆接工艺参数的定量化势必成为发展趋势。 关键词：电磁铆接；铆接质量；工艺参数 在新型飞机设计中，为增加飞机结构强度，提高疲劳寿命，同时减轻飞机重量，大量采用钛合金结构和复合材料结构。第4代战斗机上钛合金材料将占30％以上，复合材料占40％～60％。但由于复合材料易产生安装损伤、分层等现象，大大限制了热铆方法的采用。同时，在新型飞机和大型运载火箭中，由于大载荷的要求，越来越多地采用大直径铆钉。并且，由于结构开敝性限制，大功率压铆机在许多情况下无法工作，所以只能采用气铆。而气铆存在铆接质量不稳定、效率低下等问题。上述问题是目前普通铆接方法无法避免的，因此，迫切需要采用新型的铆接工艺来解决这些问题，电磁铆接是电磁成形工艺的一个应用，是作为解决上述难题而发展起来的一种将电磁能转化为机械能，使铆钉发生塑性变形的新型铆接方法。 1 电磁铆接原理 电磁铆接是利用初级线圈和次级线圈之间产生的涡流斥力使铆钉发生塑性变形的一种新型铆接工艺。加载速率高、应变速率大，材料的变形方式与压铆等准静态加载方式不同，铆钉钉杆变形均匀，可有效防止复合材料损伤，为钛合金和复合材料结构的连接及大直径铆钉和难成形材料铆钉成形提供了一种先进的连接技术。目前，该技术已在航天航空工业制造领域中得到广泛应用，波音、空客等飞机制造中均采用这一技术[1]。 1.1 电磁铆接成形原理 电磁铆接的基本原理同电磁成形，只是在次级线圈和工件之间加了一个应力波放大器，电磁铆接原理图如图1-1。 图1-1 电磁铆接原理图
面向液晶电视的电磁兼容设计技术综述
电磁兼容(EMC)是液晶电视设计中不可避免的重要问题。如果EMC设计不好，将会导致电视在播放的过程中出现水波纹以及频闪等问题，严重时将会导致无法收看。EMC设计实际上就是针对产品中产生的电磁干扰进行优化设计，使之符合各国或地区的EMC标准。其定义是：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰(EMI)的能力。 电磁干扰一般都分为两种，传导干扰和辐射干扰。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。 液晶电视结构主要包括：液晶显示模块，电源模块，驱动模块(主要包括主驱动板和调谐器板)以及按键模块。一般液晶显示模块由生产厂商在生产前已经完成EMC的测试。这里主要介绍一下设计电源模块、驱动模块、按键模块,以及整机设计时应注意的电磁干扰问题。 电源模块EMC设计 电源部分两大主要功能就是实现驱动液晶屏的背光以及为其他模块(包括驱动模块，按键模块)提供直流电源。 电源模块的设计好坏直接影响到整个系统，如果设计不好，将会导致电视出现大的水波纹，严重时将会导致电视不能使用。同时还会严重影响到附近的其他设备的正常使用。 液晶电视的电源部分采用的都是开关电源。开关电源引起电磁干扰问题的原因是很复杂的。设计开关电源时，要防止开关电源对电网和附近的电子设备产生干扰；还要加强开关电源本身对电磁干扰环境的适应能力。 针对开关电源的EMC问题，在设计时应采用以下主要措施： 软开关技术：开关器件开通/关断时会产生浪涌电流和尖峰电压，这是开关管产生电磁干扰及开关损耗的主要原因。软开关技术是减小开关器件损耗和改善开关器件EMC特性的重要方法。该技术主要是使开关电源中的开关管在零电压、零电流时进行开关转换从而有效地抑制电磁干扰。 调制频率控制：电磁干扰是根据开关频率变化的，干扰的能量集中在离散的开关频率点上导致干扰强度大。通过将开关信号的能量调制分布在一个很宽的频带上，产生一系列离散边频带，这样就将干扰频谱展开，干扰能量分布在离散频带上，从而降低开关频率点上的电磁干扰强度。
电磁场与电磁波学习感悟
浅谈麦克斯韦方程组与电磁学感悟 概述 麦克斯韦方程组是英国物理学家麦克斯韦在19世纪建立的描述电场与磁场的四个基本方程。方程组的微分形式，通常称为麦克斯韦方程。在麦克斯韦方程组中，电场和磁场已经成为一个不可分割的整体。该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律，并预言了电磁波的存在。 历史背景与提出过程 1845年，关于电磁现象的三个最基本的实验定律：库仑定律（1785年），安培—毕奥—萨伐尔定律（1820年），法拉第定律（1831-1845年）已被总结出来，法拉第的“电力线”和“磁力线”概念已发展成“电磁场概念”。 法拉第用直观、形象、自然的语言表述的物理观念发表之后，由于没有严密的数学论证，仅有少数理论物理学家对它表示欢迎，而大多数都认为缺乏理论的严谨性。麦克斯韦非常钦佩法拉第的思想，把法拉第天才的观念用清晰准确的数学形式表示出来，使之更具有深刻性和普遍性。 麦克斯韦与法拉第不同，他是一位极优秀的数学家，具有很高的数学天赋，早年的兴趣主要在纯数学方面，他是英国著名数学家霍普金斯(W，H“妙ins)的研究生，在这位数学家的指导下，不到三年就基本上掌握了当时所有先进的数学方法，成为一名有为的青年数学家，并且，麦克斯韦在他的直接影响下，很注重数学的应用，这一点对日后完成电磁场理论无疑是很关键的。 麦克斯韦本着为法拉第观念提供数学方法的思想，认真分析了法拉第的场和力线，同时考察了诺伊曼(F.E.Neumann，1795一1595)和韦伯(w.E.Weber，1804一1891)所发展起来的超距作用的电磁理论，发现“其假设中所包含着的机制上的困难”决定从“另一方面寻找对事实的解释”。他继承了法拉第的场观念和近距作用J思想，于1855年发表了其电磁学的第一篇重要论文一一《论法拉第的力线》。采用几何观点，类比流体力学理论，对法拉第的场作了精确的数学处理，将这一物理观念表示为清晰的几何图象，对电磁感应作了定量表述，导出了电流周围磁力线与磁力的关系，建立了描述电流和磁力线的一些物理量之间定量关系的微分方程，可以说这是把法拉第的物理成功地翻译成了数学，用数学方程描述法拉第力线。虽然还没有解决物理现象的
材料工程新技术新工艺论文
材料工程新技术新工艺论文 姓名：卢广远 班级：型085 学号：089024154 2011年12月3号
电磁成型原理及应用综述 摘要：电容和控制开关形成放电回路，瞬时电流通过工作线圈产生强大的磁场，同时在金属工件中产生感应电流和磁场，在磁场力的作用下使工件成形。此种工艺用于管形、筒形件的胀形、收缩以及平板金属的拉深、成形等，常用于普通冲压不易加工的零件。 关键字：电磁成形；原理；应用；展望 一、电磁成型的原理 电磁成形也称作磁脉冲成形，是利用脉冲电容器突然释放其储存的能量，通过线圈产生强而短促的磁场，当金属工件处于线圈产生的磁场中，就会在工件中产生感应磁场，利用磁场力使工件发生变形。电磁成形是利用磁场力使金属坯料变形的高速率成形方法。因为在成形过程中载荷以脉冲的方式作用于毛坯，因此又称为磁脉冲成形。电磁成形理论研究主要包括磁场力分析和磁场力作用下工件的变形分析，以及高速率条件下材料成形性的研究等。电磁成形过程涉及电动力学、电磁学、塑性动力学、热力学以及应力波理论等多学科的内容，由于多学科交叉的复杂性及多种高度非线性，使电磁成形理论研究变得非常复杂。 电磁成形技术主要技术原理如下:当脉冲电源给电容充电后电容瞬间放电，线圈内部便产生瞬时电流，该电流在线圈周围产生变化的脉冲磁场，脉冲磁场穿过工件而在工件上感生出涡流，瞬时磁场和涡流相互作用产生电磁力，当电磁力超过材料的屈服应力时，金属产生塑性变形。 下图为电磁成形装置简图
二、应用综述 电磁成形技术始创于50年代末,在60-70年代得到了快速发展,80年代在美国、前苏联电磁成形机已标准化、系列化.在国内,70年代末期,哈尔滨工业大学开始研究电磁成形的基本理论及工艺,并于1986年成功研制了我国首台生产用电磁成形机。电磁成形工艺是利用金属材料在交变电磁场感生产生电流（涡流），而感生电流受到电磁场的作用力，在电磁力的作用下坯料发生高速运动而与单面凹模贴模产生塑性变形。实际生产中是利用高压电容器瞬间放电产生强电磁场，坯料因而可以获得很大的磁场力和很高的速度。电磁成型工艺适用于薄壁板材的成形、不同管材间的快速连接、管板连接等加工过程，是一种高速成形工艺。电磁成形涉及电学、电磁学、电动力学和塑性动力学等学科的内容,由于电学、电磁学、电动力学的复杂性和塑性动力学本身的不完善,特别是由于电磁成形过程中电学过程和力学过程的交互影响,使电磁成形的理论研究复杂而困难,应用解析法来精确求解该过程几乎是不可能的.而随着有限元理论的日趋完善,使用有限元软件来模拟电磁成形过程中的电参数、力学参数、变形过程已成为诸多方法中的首选。电磁力计算是分析电磁成形变形过程、优化力能及工艺参数的基础。 电磁成形技术由于其自身的成型特点，得到了世界各国工业领域内广泛的关注和研究，并被广泛的应用到各种技术领域内，例如电磁成形、电磁冲裁、电磁铆接、电磁连接、电磁粉末压实、电磁校形和电磁装配等技术。航空、航天、军用、民用等工业制造部门，例如各种杆、管件的加工，各种器件的矫形，大型客机的机翼大梁的装配等 下面介绍电磁成型技术的具体几个应用 1、电磁成形技术在压片机中的应用 压片机加工工艺因具有省时、低耗等优点，其应用越来越广泛。但因孔隙的存在，粉末冶金制品的密度、强度等物理和力学性能很难达到冶炼材料的水平，虽然通过热压、复压等工艺手段也能改善其性能，但致密效果仍较差，且加工成本也高。近期研究结果表明，将电磁成形技术用于粉末材料压制，能有效提高制品密度和致密均匀性，是获得高密度粉末冶金制品的一种有效方法
电磁学论文
生活中的电磁学 地球上的第一个生命在大约在46亿年前诞生，就在这时，电磁就与生命结下了不解之缘，伴随生命形式从低等走向高等，也见证着整个生物界的一次次变革。而在科技快速发展的今天，电磁更是与生命紧密的联系着，小到移动电话，大到卫星通信，无一不是与电磁紧密相连的。可以说，没有电磁，就没有信息时代，恐怕连人类的整个文明都要倒退几个世纪了。 近些年中，人们对电磁的研究在不断地深入，对磁场、电磁场能、太阳磁场能等与生命之间的能量转化和转移的研究正逐步成为二十一世纪的热门研究方向。 电磁学在生活中的应用有许多，与人们生活息息相关的比如电磁炉、微波炉等给人们生活带来了极大地方便，而最近十分流行的蓝牙耳机，也是电磁学发展的结果。下面就具体介绍几个电磁学在人们生活中的应用实例。 1.电磁炉 （微波炉电路图）
（1）电磁炉主要结构有两大部分构成：电子线路部分及结构性包装部分。 ①电子线路部分包括：功率板、主机板、灯板、线圈盘及 热敏支架、风扇马达等。 ②结构性包装部分包括：瓷板、塑胶上下盖、风扇叶、风 扇支架、电源线、说明书、功率贴纸、操作胶片、合格 证、塑胶袋、防震泡沫、彩盒、条码、卡通箱。 （2）电磁炉工作原理： 采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质 锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底 部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子 高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能（故： 电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热 传导给锅具，所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1 倍）使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物，从 而达到煮食的目的。 （3）电磁炉的优点： 热效率高；更安全（无明火烹调好处多）；更环保（卫生、清洁）；更精确（温度控制准确）；更多能（煎、炒、 炸、煮、炖全能）；更方便（操作简单外形秀丽）。2.蓝牙
EMC电磁兼容概述综述
电磁兼容基础知识 引言电子电器产品的电磁兼容性能是一项非常重要的技术指标，它不仅关系到产品本身的安全性、可靠性，也关系到电磁环境的保护问题。国内外现都十分重视产品的电磁兼容质量管理。这就要求从事相关产品设计、制造和品质管理的人员均应该掌握电磁兼容的一些基本理论、标准要求和设计技术。 一、电磁兼容现象及基本理论 电磁兼容（Electromagnetic Compatibility——EMC），其定义是：设备或系统在其所处的电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。从上述定义可以看出，一台设备或一个系统的电磁兼容性都包括两个方面，一是它对同一电磁环境中其它设备的抗干扰能力或称敏感性，二是它对其它产品的电磁骚扰特性。 电磁骚扰（Electromagnetic Disturbance——EMI）定义为“任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象”。电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化。（注：一般意义上的“有用的电磁信号或电磁能量”在电磁兼容领域也有可能被认为是电磁骚扰源。） 电磁骚扰的表现形式一般有两种，一是通过导体传播骚扰电压、电流，一是通过空间传播骚扰电磁场。前者称为传导骚扰，后者称为辐射骚扰。例如，电视机的电磁骚扰主要有：对公用电网的无线电骚扰和低频骚扰（如注入谐波电流）、对公用电视天线系统的骚扰、向空间辐射的电磁场等。 抗扰度（Immunity to a Disturbance）定义为“装置、设备或系统面对电磁骚扰不降低运行性能的能力”。电磁敏感性（Electromagnetic Susceptibility——EMS）定义为“在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统不能避免性能降低的能力”。实际上，抗扰度与敏感性都反映的是对电磁骚扰的适应能力，仅仅是从不同的角度而言，敏感性高即意味着抗扰度低。对应电磁骚扰的两种表现形式，设备对电磁骚扰的抗扰性也同样分为传导抗扰性和辐射抗扰性。