基于有限元分析的刀柄感应加热性能研究

摘要

为了能将感应线圈磁场聚集在内部中上段,提高加热效率,针对热装刀柄与刀具的配合方式,设计适用于热装刀柄的特殊线圈结构.分析了刀柄加热过程中的所需功率,以设计的感应线圈作为电磁感应加热源,利用ANSYS有限元分析软件对刀柄加热过程进行磁-热-结构耦合分析,研究刀柄的理论最优加热温度和热疲劳寿命.最后利用自主研发的刀柄热装装置进行大量加热实验,通过对温度数据的分析,得到了刀柄加热温度随电流频率升高而降低的结论,验证了温度分布与线圈磁场分布的一致性.