Stress and deformation states in single-coil inductors used for pipe calibration by means of electrodynamic method

• Autorzy: Bednarczyk J.

Warianty tytułu

PL

Stany naprężeń i odkształceń w jednozwojowych induktorach stosowanych do kalibracji rur metodą elektrodynamiczną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents results of tests performed at the AGH-University of Science and Technology in Cracow on strength of single-coil inductors used as tools in electrodynamic machining of pipes. The character of volumetric Lorentz forces acting on coils of compressing and expanding inductors was discussed, and numerically determined distributions of stresses and displacements created in coils under the impact of these forces were presented. The problems presented are relevant when designing durable inductors intended for industrial applications.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań realizowanych w Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie dotyczących wytrzymałości jednozwojowych induktorów stanowiących narzędzia w elektrodynamicznej obróbce rur. Omówiono charakter objętościowych sił Lorentza działających w jednozwojowych induktorach ściskających i rozpęczających, a także zaprezentowano wyznaczone numerycznie rozkłady naprężeń i przemieszczeń powstających w zwojach pod wpływem tych sił. Zagadnienia rozważane w artykule są istotne przy projektowaniu trwałych induktorów przeznaczonych do celów przemysłowych.

Słowa kluczowe

EN

electrodynamic forming; inductor; stress; pipe calibration

PL

kształtowanie elektrodynamiczne; induktor; naprężenia; kalibracja rur

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. LIV, nr 4
• Strony: 339--363
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Bednarczyk J.

• Department of Process Control, AGH-University of Science and Technology, Cracow, al. Mickiewicza 30, Poland,

Bibliografia

• [1] Bednarczyk J.: Distributions of forces in the inductors used in metal processing in pulse magnetic field. Journal of Materials Processing Technology, 2003, Vol. 133, pp. 340÷347.
• [2] Bednarczyk J.: Plastyczna obrobka metali metodą elektrodynamiczną. Krakow, FSI, 2002.
• [3] Bednarczyk J.: Distribution of forces in inductors for electrodynamic working of metals. The Archive of Mechanical Engineering, 1995, Vol. XLII, Book 3–4, pp. 233÷250.
• [4] Bednarek S.: Konstrukcja cewki do nieniszczącego wytwarzania silnych impulsowych pół magnetycznych. Przegląd Elektrotechniczny, 2001, nr 1, str. 13÷16.
• [5] Bendjima B., Srairi K., Feliachi K.: A cuopling model for analysing dynamical behaviours of an electromagnetic forming system. IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 33, No. 2, pp. 1638÷1641.
• [6] Dyląg Z., Jakubowicz A., Orłoś Z.: Wytrzymałość materiałow. Warszawa, WNT, 1997.
• [7] El-Azab A., Garnich M., Kapoor A.: Modeling of the electromagnetic forming of sheet metals: state-of-the-art future needs. Journal of Materials Processing Technology, 2003, Vol. 142, pp. 744÷754.
• [8] Fenton G. K., Daehn G. S.: Modeling of electromagnetically formed sheet metal. Journal of Materials Processing Technology, 1998, Vol. 75, pp. 6÷16.
• [9] Frings P. H., Oudendijk M. G. N., Gersdorf R., Van Schalkwijk R.: The mechanical design of coils for generating high magnetic field. IEEE Transactions on Magnetics, 1994,Vol. 30, No. 4, pp. 2168÷2171.
• [10] Głuch G.: Badania nad trwałością induktorowych narzędzi stosowanych w elektrodynamicznej obróbce metali. Doctor’s thesis AGH Krakow, 2005.
• [11] Knoepfel H.: Magnetic fields: a comprehensive theoretical treatise for practical use. New York, John Wiley&Sons, 2000.
• [12] Kruszewski J.: Metoda elementów skończonych w dynamice konstrukcji. Warszawa, Arkady, 1984.
• [13] Kucharov W. D., Proskurjakov N. E., Pasko A. N.: Koniecnoelementnyje varianty vycislenia deformacji w zadacach magnitno-impulsnoj stampovki. Kuzniecno Stampovocnoje Proizvodstwo, 1998, No. 10, pp. 16÷17.
• [14] Rusinov A. I.: High precision computation of Solenoid Magnetic Fields by Garret’s methods. IEEE Transactions on Magnetics, 1994, Vol. 30, No. 4, pp. 2685÷2688.
• [15] Soung Ho Lee, Dong Nyung Lee: A finite element analysis of electromagnetic forming for tube expansion. Journal of Engineering Materials and Technology, 1994, Vol. 116, pp. 250÷254.
• [16] Unger J., Stiemer M., Svendsen B, Blum H.: Multifield modeling of electromagnetic metal forming processes. Journal of Materials Processing Technology, 2006, Vol. 177, pp. 270÷273.
• [17] Van Bockstal L., Herlach F., Askenazy S.: Analitical expression for the optimized radial distribution of internal reinforcement in high magnetic coils. IEEE Transactions on Magnetics, 1994,Vol. 30, No. 4, pp. 2176÷2179.