直线加速器同轴负载的热分析与优化设计
直线电机的优化设计与推力波动试验研究
10WFW20
TW3
(3)
50W4W100 0. 65BW0. 85Br
、比 W2.2 式(3)中,％为永磁体的轴向长度；F为电 机产生的推力M为通电电流;A为绕组的电载 荷，导磁材料为A3钢；为单元永磁体的磁 密;3矚为永磁体产生的磁密;民为齿部的磁密。
2.3目标函数
直线电机优化设计以电机性能为优化目
53.96% 39.46% 46.01% -51.55% 41.66% -5.47%
由表2和图2可以看出，电机优化后的最 大推力提高了 39. 46%，最小推力提高了 53.96%，平均推力提高了 46. 01%，最大推力 波动值由2.23 N减小到1.41 N,推力波动常 数由9.7%降低到4.7%，表明电机的推力性 能得到了明显提高。优化后电机的力密度提 高了 41. 66%，线圈的力密度相对减小了 5.47%。从电机设计成本考虑，优化后电机远 优于优化前电机。
直线电机的振动与噪声主要来源于推力 波动，在低速运行时甚至能引起共振，从而恶 化电机的运动特性[1-2]0目前，关于减小推力
波动的研究主要是从电机的结构设计和控制 方法2个方面展开[3_5] 0在电机结构设计方 面，很多专家认为导致电机推力波动的主要原
收稿日期：2021 -04 - 27 基金项目：国家自然科学基金项目（项目编号：51706077）；湖北理工学院重点项目（项目编号：20xjz05A）o 作者简介:吴小艳，讲师，博士，研究方向:智能微执行器技术与装备。Email：perc_wxy@ 126. com
Donper Compressor Co. ,Ltd. ,Huangshi Hubei 435000 ;3. School of Energy and Power Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan Hubei 430074)
高温超导直线感应电机的电磁优化设计
ｃｎ ｕｔｒ ＨＴ ） ｉｅｒ ｎ ｕ ｔ ｎｍｏｏ Ｌ Ｍ） Ａ ｃｒｉｇｔ ｅ ｏｍｕａ ｆ ｈ ｏ ａ Ｌ Ｍ， ｏ ｏ ｄ ｃ （ Ｓ ｌ ａ ｄ ｃｉ ｔｒ（ Ｉ ． ｃ ｄ ｔ ｒ ｌ ｏ ｅ ｒ ｌ Ｉ ｃｍ— ｏ ｎ ｉ ｏ ｏ ｎ ｏｈｆ ｓ ｔ ｎｍ
ｂｎ ｄｗｉ ｅ ｅ ｉ ａｇ ｒ ｈ ａ ｄ ｔｅｃ ｎ ｔａｎ ｓ ｈ ｐ ｉ ｌ ｔｒｐ ｒｍｅｅ ｓ ｏ ｌ ｅｏ ｔｉｅ Ｄｕ ｉｅ ｔ ｇ ｎ ｔ ｌｏ ｉ ｍ ｎ ｈ ｏ ｓｒｉｔ ，ｔ ｅｏ ｔ ｈ ｃ ｔ ｍａ ｏ ａ ａ ｔｒ ｕｄ ｂ ｂａｎ ｄ． ｅ ｍｏ ｃ
Ｚ ＨＡＯ ｉ Ｚ Ｊａ， ＨＡＮＧ ｉ Ｆ Ｗｅ ， ＡＮＧ ｎ， Ａ Ｇ ｈ ｎ ｐｎ ｉ ｆ Ｙ Ｎ Ｚ ｏ ｇ ｉｇ，
ｌｏ ｌ ｎ Ｑ．Ｚ ＮＧ ， Ｕ ｏ ｍｅ ｉ ＨＥ ＬＪ Ｙ ｕ ｉ
（ｃｏｌ ｆ ｌ ｔｃｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｂ ｉｎ ｉ ｔｎ ｉ ｒｔ ， ｅ ｉ ０ ０ ４ Ｃ ｉａ Ｓ ｈｏ ｏ ｅ ｒ ａ Ｅ ｇ ｅｉ ，ｅ ｉ Ｊ ｏｏ ｇＵｎｖ ｓｙ Ｂ ｉｎ １０ ４ ，ｈｎ ） Ｅ ｃｉ ｎ ｎ ｊｇ ａ ｅｉ ｉｇ
如今 ， 直线感应电机正在得到越来越多的应用 ， 如何从设计上提高直线感应电机的性能是很多学者
正在 研究 的 问题 ． 随着 高温超 导带 材 的发展 ， 高温 超
在直流电机和交流 同步 电机方面 ， 高温超导直线电 机 的研究主要集 中在块材直线 电机和永磁同步电机
方面 ， 有关 初级绕 组 超 导 的高 温超 导直 线 感 应 电 机
高温 超 导 直 线 感 应 电机 的 电磁 优 化 设 计
赵 佳， 张 威， 方 进 ， 中平 ， 杨 郑琼林 ， 刘友梅
数控机床的刀具热稳定性分析与优化
数控机床的刀具热稳定性分析与优化随着制造业的发展，数控机床在现代工业中发挥着重要的作用。
而刀具作为数控机床加工过程中最为关键的工具，其热稳定性问题一直是制约加工质量和效率的重要因素。
本文将围绕数控机床刀具热稳定性展开分析与优化讨论，以期提高加工效率、降低生产成本，最终提升数控机床的加工质量。
首先，我们来探讨数控机床刀具热稳定性的分析方法。
刀具的热稳定性主要与加工工况、材料热物性以及刀具自身的特点密切相关。
在分析刀具热稳定性时，首先需要确定加工工况的温度分布情况，包括切削温度、切削区域温度以及刀柄温度等。
其次，需要了解刀具材料的热物性参数，例如导热系数、比热容等，这些参数将决定刀具的传热性能。
最后，要考虑刀具自身的特点，如刀具材料的稳定性、刀尖形状的设计等。
基于以上分析方法，我们可以针对数控机床刀具热稳定性的问题进行优化。
首先，可以对加工工况进行调整以降低切削温度。
例如，可以通过调整切削速度、进给速度和切削深度等参数来降低刀具的热负荷，从而减小刀具的温度升高。
其次，可以优化刀具材料的选择。
高速钢、硬质合金等材料具有较好的耐热性能，可以在一定程度上提高刀具的热稳定性。
此外，也可以通过涂层技术来增加刀具的耐热性能，如在刀具表面涂覆陶瓷涂层或涂覆金属氮化物等。
另外，在刀具的设计方面也有优化的空间。
刀尖形状的设计可以影响切削温度的分布，从而影响刀具的热稳定性。
合理的刀尖设计可以减小刀具热区的集中程度，降低刀具温度的升高。
此外，还可以通过刀具冷却技术来改善刀具的热稳定性，例如通过内冷系统或外冷系统来对刀具进行冷却，以提高刀具的散热性能。
除了以上方法外，还可以借助仿真软件进行数控机床刀具热稳定性的优化。
通过建立数学模型，可以模拟切削过程中刀具的温度分布、应力分布等，从而评估不同工况下刀具的热稳定性。
根据仿真结果，可以选择最优的刀具和工艺参数，以实现刀具热稳定性的最佳效果。
总结起来，数控机床刀具的热稳定性分析与优化是提高加工质量和效率的重要任务。
重载机械的动态载荷分析与结构优化
重载机械的动态载荷分析与结构优化重载机械普遍存在于现代工业生产的各个环节中，其具备高负载和高速度的特点，对设备的结构稳定性和可靠性提出了极高的要求。
因此，对于重载机械的动态载荷分析和结构优化是非常必要的，它能够帮助我们了解机械系统在负载作用下的工作状态，并进一步提高机械的性能和寿命。
本文将探讨重载机械的动态载荷分析与结构优化的举措和方法。
首先，我们需要了解重载机械的动态载荷分析是建立在静态载荷分析的基础上的。
静态载荷分析是指机械在静止状态下承受外部力的情况。
而动态载荷分析则更加复杂，因为机械在工作过程中不仅会受到外部力的作用，还会产生惯性力和振动力。
因此，我们需要综合考虑这些力的影响来进行动态载荷分析。
在进行动态载荷分析之前，首先需要对重载机械的负载进行测量和监测。
一种常用的方法是使用力传感器和加速度传感器等传感器来测量机械系统中的受力和振动情况。
通过分析传感器的信号，我们可以获取机械系统在工作状态下的负载情况。
此外，还可以通过数值仿真的方式来模拟机械在不同工作条件下的负载。
这些数据的准确获取对于加深对重载机械动态载荷的理解和分析非常重要。
动态载荷分析的下一步就是识别机械系统的共振频率。
当机械系统的共振频率与其激励频率相同时，机械系统会受到更大的振动力和应力，从而导致结构的疲劳和破坏。
因此，了解机械系统的共振频率并采取相应的措施来避免共振现象的发生非常重要。
一种常用的方法是通过有限元分析来计算机械系统的共振频率，并根据计算结果来调整机械系统的结构参数。
在进行动态载荷分析的基础上，我们可以进一步对重载机械的结构进行优化。
结构优化的目标是在保持机械系统的强度和刚度的前提下，尽可能减小机械系统的质量和体积。
优化的方法有很多，例如减少结构中的冗余部分、采用新材料和新工艺等。
此外，还可以通过改变机械系统的工作方式来降低对结构的负载。
例如，在重载机械中引入减振器或减震装置，可以有效地减小机械系统的振动和应力。
基于ANSYS的换热器管板应力分析及其优化设计
基于ANSYS的换热器管板应力分析及其优化设计发布时间：2021-06-18T02:32:55.905Z 来源：《中国科技人才》2021年第9期作者：王宜亮[导读] 为研究换热器管板受力复杂的问题，基于ANSYS Workbench软件，以管板应力受管壳程温度载荷、压力载荷和管板厚度的影响为研究对象，研究了其应力分布情况，得出管板在换热器壳程先停工况时最危险；江苏自动化研究所江苏连云港 222061摘要：为研究换热器管板受力复杂的问题，基于ANSYS Workbench软件，以管板应力受管壳程温度载荷、压力载荷和管板厚度的影响为研究对象，研究了其应力分布情况，得出管板在换热器壳程先停工况时最危险；同时对此工况下各参数进行关联性分析和对管板进行优化分析。
结果表明：温度载荷对管板应力分布的影响程度最大，其次是管板厚度，压力载荷影响最小；管板可由原有的35mm厚度优化43%，在管板厚度降低至20mm后，仍满足安全要求，达到安全与经济兼顾。
关键词：管壳式换热器；管板；关联性分析；优化分析Stress analysis and optimization design of heat exchanger tube-sheet based on ANSYSWANG Yiliang( Jiangsu AutomationResearchInstitute, Lianyungang222061)Abstract: In order to study the complex stress on the tube-sheet of heat exchanger, the stress distribution of the tube-sheet was studied by using ANSYS Workbench and taking the influence of temperature load, pressure load and thickness of tube-sheet as the research object. It is concluded that tube-sheet is the most dangerous when the shell side of heat exchanger stops first. At the same time, the correlation analysis of the parameters and the optimization analysis of the tube-sheet are carried out. The results show that: the temperature load has the greatest influence on the stress distribution of the tube-sheet, followed by the thickness of the tube-sheet, and the pressure load has the least influence; the tube-sheet thickness can be optimized by 43% from the original 35mm thickness, and the safety requirements can still be met after the tube-sheet thickness is reduced to 20mm, which can achieve both safety and economy.Key words: Shell-and-tube heat exchanger; Tube-sheet; Relevance analysis; Optimization analysis0前言管壳式换热器管板的设计与优化是为了使换热器在实际运行中更加安全，能有效提高能源的利用率。
Siemens-840D系统直线轴优化
快对系统性能的提高越有好处， 同时会增加系统 但 的负担 ， 当调 整上 面参数 以后 ， 到诊断 面下选 择 要 系统资 源 ， 下 系统负荷 的大小 ， 般情况 下系统 确认 一
的负载 在静止 状态下 不宜超 过 ４ ％ ， ０ 否则 系统 会容
易死 机 。
２ 优化原理
对 于 一 台 已经装 配 好 的机 床来 说 ， 械结 构 和 机
例 积分调 节器 组成 ， 驱动 的核心 部分 ， 是 而速度环 又 是驱动 优化 的调 整重 点 。驱 动优化 的关键 是提高 速 度环 的动态 特性 ， 提 高 动态 特 性 的关 键 又在 于 提 而
Ｍ １０ Ｄ ００电流环时间常数。 ＭＤ ０ １速度环 时间 常数 。 １０ 当这 些参 数 确定 下来 以后 ， 们 就可 以开 始 速 我
第２ ７卷
第１ ３期
甘肃 科技
Ｇａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｕ Ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
Ｉｆ２ ，．７ ０
Ⅳ０ １ ．３
２ １ 年 ７月 ０１
Ｊ２ ２ １ ｕ． ０ １
Ｓｅ ｎ ８ ０ 系统 直 线 轴优 化 ｉｍｅ ｓ一 ４ Ｄ
陈 光 ， 王 旭
环 的 增 益 值 （ １０ ， 果 在 低 频 段 （ 于 ＭＤ ４７） 如 小
２ ０ ｚ 的波形 就不好 ， 以适 当调 整 速度 环 的时 间 ０Ｈ ） 可
ｍ ｎ 一 ４ Ｄ 系统直线 轴优 化 Ｓｅ ｅｓ ８０
５ ９
常数 （ １０ ） 一般 情况 下 ，４ ９采 用 系 统 的 默认 ＭＤ ４ ９ ， １０ 值 即可 。增 加 １ ０ ４ ７的值 到一定 程度 时 ， 特 图上 会 波
一
国产医用直线加速器VenusX稳定性分析
61中国医疗设备 2021年第36卷 04期 V OL.36 No.04栏目主编：曲宝林曲宝林，中国人民解放军总医院放射治疗科主任、主任医师、教授、医学博士、博士生导师，从事放射治疗临床工作20余年，国内知名放疗专家，擅长各种肿瘤的放射治疗，尤其在肺癌放疗及综合治疗、淋巴瘤放疗、儿童肿瘤放疗、中枢神经系统肿瘤放疗等方面成绩显著，并在国内率先开展中枢神经系统的螺旋断层放射治疗，立体定向放射治疗。
以第一负责人主持承担国家重大专项、863计划、国家重点课题、军队保健课题、装备军内课题、国家老年临床研究等多项国家级及省部级课题，科研经费3000余万元；其研究成果获得北京市科技进步一等奖、中华医学科技三等奖、军队医疗成果二等奖、解放军专论———国产放疗设备的测试与应用编者按：随着放射治疗设备和技术的发展，国产医用加速器在技术质量以及产品的一致性和稳定性方面都得到了不同程度的提升，并且在临床上得到了较为广泛的应用，这为下一步改变进口设备垄断国内放疗设备市场的局面带来可能。
而对于不同型号的加速器，由于机械结构和技术特点的不同，也存在着临床使用中计划质量的差异，进而导致患者治疗效果上的不同，这也是临床医生在实际临床应用中最为关心的问题。
同样，作为放射治疗实施中尤为重要的质量控制环节也决定着治疗实施的安全性与有效性。
作为国产加速器使用单位，应在临床应用过程中发现国产放疗设备存在的不足，并为国产放疗设备制造商提供高层次试用环境和改进建议，提升国产放疗设备的性能及国际竞争力，以期在全国范围内得到进一步推广普及。
总医院成果一等奖等多项；获软件著作权4项、专利30余项；在国内外专业学术期刊发表论文30余篇，并积极广泛开展与国产放疗设备厂商、国内高校科研院所的深入合作，为推动国产放疗设备的自主创新及临床应用作出了重要贡献。
国产医用直线加速器VenusX 稳定性分析解传滨a ，申红峰a ，戴相昆a ，高文超b ，王军良b ，刘彦立a ，俞伟a ，曲宝林a中国人民解放军总医院 a. 第一医学中心放射治疗科；b. 第五医学中心放射治疗科，北京 100853引言近年来，医用直线加速器技术飞速发展，适形调强放射治疗（Intensity Modulated Radiationtherapy，IMRT）及容积旋转调强放疗（V olumetric Modulated Arctherapy，VMAT）等先进技术得到了普及和应用。
电机绕组温度场分析及优化研究
电机绕组温度场分析及优化研究电机是现代工业中不可或缺的重要设备之一，其核心部件之一就是绕组。
绕组既是电机的能源转换介质，也是决定电机性能的关键因素之一。
电机的功率、效率、寿命等等指标都与绕组的质量有着紧密的关系。
近年来，电机绕组的温度场分析及优化已成为电机行业研究的热点之一。
一、电机绕组的温度场分析方法在电机运行中，由于绕组内部的电磁感应发热和电阻发热作用下，绕组温度会逐渐升高。
由于各个部分的绕组结构不同，所以在绕组温度分布上也会存在差异。
因此，进行电机绕组温度场分析，有利于优化绕组结构，提高电机的功率密度和效率。
目前，电机绕组温度场分析的方法主要有以下三种：1. 数值模拟法数值模拟法是目前研究电机绕组温度场分布的常用方法。
其基本思想是建立电机绕组的数学模型，通过计算机模拟的方式分析电机在不同工况下的温度场分布情况。
具体来说，数值模拟法常用的软件包括ANSYS、FLUENT等。
2. 实验方法实验方法是通过实验手段，测量电机绕组在不同负载条件下的温度变化情况，并根据测量结果进行分析和优化。
常用的实验手段有红外线热像仪、热电偶、纤维光学传感器等。
3. 解析方法解析方法是建立基于物理原理的电机绕组温度场分布模型，在此基础上，通过解析计算得出温度场分布的解析解。
常用的解析方法包括有限元法、有限体积法、边界元法等。
二、电机绕组的温度场优化方法电机绕组的温度场分布是影响电机整体性能的重要因素之一，因此，研究绕组结构优化方法，是提高电机功率密度和效率的关键。
目前，有许多方法可以有效地优化电机绕组的温度场分布，其中最常用的包括以下几种。
1. 涂层技术涂层技术是在绕组表面喷涂一层专门的保护性材料，目的是提高绕组的热稳定性和导热性。
常用的涂层材料包括氧化铝、氮化硅、热沉淀镀层等。
2. 合理铺绕合理铺绕是指将绕组的导体线依据其规格和结构特点，按照一定的规律分布在绕组槽中。
通过优化绕组的排列方式、导体线的集中密度、绕组的长度等参数，可以使绕组温度场分布更加合理，提高其工作效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
直线加速器同轴负载的热分析与优化设计
直线加速器在许多工业领域中得到广泛的应用，但是在此过程中，可能会带来负载热
风险等问题，为了降低风险，需要通过热分析和优化设计来提高设备性能。
首先，在进行直线加速器同轴负载热分析前，需要考虑负载、电机和加速器各部分的
热效应，其次，还要考虑加热器、散热器和环境对热传导模型的影响。
其次，在热分析的基础上，还要进行优化设计工作，总体原则是在不影响加速器性能
的基础上尽可能的减少负载的热阻。要实现这一目标，需要在负载外壳上加装散热器，减
少热激励等，还要采取定时空载和充电等措施以减少电机的功耗。
此外，在设计的过程中，还可以增加润滑油腔室、增加环境温度量、增强散热器材料、
更换热器构造等方式来优化减少负载热阻。
总之，以上都是通过热分析和优化设计来提高直线加速器同轴负载性能的方法，此外，
还需要适当的实验，以确保该产品的热分析计算结果准确可靠。