Details

В работе были рассчитаны значения магнитного поля в области медных шин как аналитически, так и с помощью численного моделирования в программе COMSOL Multiphysics. Получены значения магнитного давления, предельный ток, частотного и геометрического факторов. Выполнено моделирование динамического деформирования образцов при испытании на прочность по моде I (при испытании на трещиностойкость образцы растягиваются в вертикальном направлении формируя растяжение в вершине паза). Показаны основные действующие факторы, влияющие на формирование режима нагружения образца (волнового или квазистационарного). Проанализировано влияние режима нагружения на зависимость механических напряжения от времени в области максимальных деформаций образца (вершине паза). Показано возможность определения динамического предела прочности упругих материалов при помощи численного моделирования испытания образца при воздействии импульса порогового магнитного давления, определенного по экспериментальным данным. Выполнена оценка предельного контролируемого магнитного давления, формируемого плоскими медными шинами различной толщины. Получили величину максимального магнитного давления в диапазоне от 85 до 700 МПа при изменении толщины шин в диапазоне от 0.1 до 1 мм.

In this study, the values of the magnetic field in the region of copper busbars were calculated both analytically and through numerical modeling using the COMSOL Multiphysics software. The values of magnetic pressure, ultimate current, frequency factor, and geometric factor were obtained. Dynamic deformation of samples was modeled during strength testing in mode I (during the crack resistance tests, the samples are stretched in the vertical direction, creating tension at the notch tip). The main factors influencing the loading regime of the sample (wave or quasi-stationary) were shown. The impact of the loading regime on the dependence of mechanical stress on time in the area of maximum deformation of the sample (notch tip) was analyzed. The possibility of determining the dynamic strength limit of elastic materials through numerical modeling of the sample test under the influence of a threshold magnetic pressure impulse, defined by experimental data, was demonstrated. An evaluation of the ultimate controllable magnetic pressure generated by flat copper busbars of varying thickness was conducted. The maximum magnetic pressure was found to range from 85 to 700 MPa with changes in busbar thickness from 0.1 to 1 mm.