不同电磁力分布特性的电磁成形新原理与方法/电气与电子工程技术丛书

电磁成形是一种利用脉冲电磁力实现金属材料加工的高速成形技术。因其在轻质合金加工领域具有巨大潜力，美国能源部，欧盟框架计划、中国国家重点基础研究发展计划等相继资助电磁成形技术。本书从电磁成形过程中电磁力的形成与分布特点出发，建立电磁成形过程动态电磁结构耦合模型，明确电磁成形过程中的电能与动能的相互转换关系：同时根据加工对象不同，阐述三线圈轴向压缩式管件电磁胀形、双线圈和单线圈轴向压缩式管件电磁胀形、基于凹型线圈的管件电磁胀形、双向加载式管件电磁翻边等新技术。 本书可供从事电磁成形研究、设计、生产和使用的科研人员、工程技术人员、科技管理人员使用，尤其可作为从事电磁成形研究的电气工程技术人员的参考书。

邱立，(1984．11-)，湖北钟祥人，副教授，华中科技大学本硕博，中国电工技术学会青年工作委员会委员，湖北省科学技术厅专家库专家，IEEE会员，中国电机工程学会普通会员。参与1项国家重点基础研究发展计划项目“多时空脉冲强磁场成形制造基础研究”；主持2项国家自然科学基金：“轴向压缩式管件磁脉冲胀形电磁结构耦合机理及材料成形性能研究”(51507092)和“耦合冷却式柔性电磁成形技术电磁-热-结构耦合问题与材料成形性能研究”(51877122)。近年来，以第一作者或通讯作者在国内外SCI／EI期刊发表学术论文20篇，申请国家发明专利30余项，已获授权发明专利10项。

第1章 绪论
1.1 电磁成形的潜在优势
1.2 电磁成形的发展现状
1.2.1 电磁成形设备
1.2.2 驱动线圈
1.2.3 加工工艺
1.2.4 仿真模拟
1.3 基于不同电磁力特性的电磁成形新方法
1.3.1 改善电磁力分布的电磁成形技术
1.3.2 改变电磁力施加方式的电磁成形技术
1.3.3 与传统机械加工相结合的电磁成形技术
1.3.4 高寿命电磁成形技术探索
第2章 电磁力的形成及分布特点
2.1 驱动线圈与工件之间的电磁耦合作用
2.1.1 螺线管线圈磁场
2.1.2 螺线管线圈电磁力
2.2 电磁成形过程中的能量转换关系
2.2.1 动生电动势在电路中的表征
2.2.2 匀压力线圈磁感应强度计算
2.2.3 能量转换的理论分析与数值结果
2.2.4 电能与动能的转换关系
2.3 等效放电频率与工件电磁力之间的关系
2.4 趋肤效应对工件电磁力的影响
第3章 三线圈轴向压缩式管件电磁胀形
3.1 基本原理与成形效果
3.2 电磁力分布的影响因素
3.2.1 电磁力归一化处理
3.2.2 壁厚减薄量归一化处理
3.2.3 放电脉宽对电磁力分布规律的影响
3.2.4 顶-底线圈高度对电磁力分布规律的影响
3.2.5 顶-底线圈外径对电磁力分布规律的影响
3.2.6 顶-底线圈内径对电磁力分布规律的影响
3.3 工件壁厚的影响因素
3.3.1 顶-底线圈高度对壁厚减薄量的影响
3.3.2 顶-底线圈外径对壁厚减薄量的影响
3.4 传统线圈成形与新型线圈成形对比试验
第4章 双线圈和单线圈轴向压缩式管件电磁胀形
4.1 双线圈轴向压缩式管件电磁胀形基本原理
4.2 双线圈轴向压缩式管件电磁胀形电磁力分布规律
4.2.1 电磁力的归一化处理
4.2.2 初始电压与电磁力的关系
4.2.3 三种驱动线圈结构磁通密度和电磁力对比
4.3 线圈几何参数对管件电磁力和壁厚减薄量的影响
4.3.1 不同线圈几何参数下的管件电磁力分布
4.3.2 不同线圈几何参数下的管件壁厚薄量
4.4 管件电磁力与壁厚减薄量的关系
4.5 管件厚度改变对胀形性能的影响
4.5.1 不同线圈几何参数下的管件电磁力分布
4.5.2 不同线圈几何参数下壁厚减薄量与内壁胀形量的关系
4.5.3 电磁力与壁厚减薄量的关系
4.5.4 壁厚增大原因分析
4.6 其他条件对胀形性能的影响
4.6.1 放电脉宽对胀形的影响
4.6.2 管件高厚比对胀形均匀性的影响
4.6.3 续流电阻对胀形过程的影响
4.7 单线圈轴向压缩式管件电磁胀形
4.8 三种轴向压缩式管件电磁胀形特点分析
4.8.1 工装难易程度
4.8.2 成形耦合效率
4.8.3 径向变形均匀度
4.9 双线圈轴向压缩式管件电磁胀形试验
4.9.1 双线圈轴向压缩式管件电磁胀形系统及试验过程
4.9.2 试验数据
第5章 基于凹型线圈的管件电磁胀形
5.1 管件电磁成形
5.1.1 基本原理和基本模型
5.1.2 管件成形非均匀的解决方案
5.1.3 均匀性判据
5.1.4 小结
5.2 基于凹型线圈的管件电磁胀形电磁力分布和均匀性
5.2.1 电磁力分布与管件胀形均匀性的关系
5.2.2 线圈结构参数对管件胀形均匀性的影响特征
5.2.3 传统线圈成形与凹型线圈成形对比分析
5.2.4 多层凹型线圈成形均匀性分析
5.2.5 小结
5.3 基于凹型线圈的管件电磁胀形试验
5.3.1 基于凹型线圈的管件电磁胀形系统设计
5.3.2 基于凹型线圈的管件电磁胀形试验结果
5.3.3 小结
第6章 双向加载式管件电磁翻边
6.1 本书的创新方法
6.1.1 单线圈管件电磁翻形
6.1.2 双线圈串联管件电磁翻形
6.1.3 双线圈双电源管件电磁翻形
6.1.4 小结
6.2 基于单线圈下管件电磁翻边分析
6.2.1 建立有限元模型
6.2.2 磁场和电磁力分析
6.2.3 归一化分析
6.2.4 单线圈管件翻边试验
6.2.5 小结
6.3 基于双线圈管件电磁翻边仿真
6.3.1 双线圈串联下管件电磁翻边分析
6.3.2 双线圈双电源下管件电磁翻边分析
6.3.3 小结
参考文献