ОСОБЛИВОСТІ ЗБУДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ СИЛ ПРИ МАГНІТНО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБЦІ ЛИСТОВИХ ФЕРОМАГНЕТИКІВ
The article subject is being related to the magnetic pulse metal forming some problem. The physical mechanism of the pulse magnetic fields force action on the thin-walled sheet ferromagnetic conducting plates is theoretically formulated and justified. It is shown the attracting forces what are cause...
Gespeichert in:
| Datum: | 2012 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2012
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1361 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Technical Electrodynamics |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Technical Electrodynamics| _version_ | 1870204747457232896 |
|---|---|
| author | Батигін, Ю.В. Гнатов, А.В. |
| author_facet | Батигін, Ю.В. Гнатов, А.В. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Ю.В. Батигін",
"institution": "Харківський національний автомобільно-дорожній університет, вул. Петровського, 25, Харків, 61002, Україна."
},
{
"author": "А.В. Гнатов",
"institution": "Харківський національний автомобільно-дорожній університет, вул. Петровського, 25, Харків, 61002, Україна."
}
] |
| author_sort | Батигін, Ю.В. |
| baseUrl_str | https://techned.org.ua/index.php/techned/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-01-24T15:08:09Z |
| description | The article subject is being related to the magnetic pulse metal forming some problem. The physical mechanism of the pulse magnetic fields force action on the thin-walled sheet ferromagnetic conducting plates is theoretically formulated and justified. It is shown the attracting forces what are caused by magnetic properties of the metals worked out are prevailing for the low working frequencies. In increasing frequencies over some fixed limit value the attraction is changed into repulsion what is caused by prevailing action of the Lorenz’s forces the nature of which is the electrical dynamical interacting the external fields with induced whirlwind currents. References 10, table 1, figures 5. |
| first_indexed | 2026-06-16T01:25:16Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1607-7970. . . 2012. 1 71
621.318.4
-
, , , ,
,
. , 25, , 61002, .
. ,
, . -
,
. . 10, . 1, . 5.
: , , , , -
, , , .
, .
, 2004 .
, [7]. -
, -
.
-
[2,8,10]. -
. , -
-
.
~0.5÷1.0 , ,
~ 10 .
~ 2.2
. -
~7.5
. , .
, -
, .
-
( ). , ,
, [1,4,7].
[3], , -
, , -
, .
, ( -
)
. ,
. , . ( ) -
, .
[1,5,7]. , -
-
( , ). -
.
© ., ., 2012
72 ISSN 1607-7970. . . 2012. 1
, -
, ,
, , .
1. , ,
. ( m~ 105÷107 ) -
r 1, r 1 r >1.
[9],
, -
, r >1.2.
2. .
. -
. – .
3.
, .
– – .
-
,
.
– -
. . 1, 1 – , 2 –
, zr eee ,, .
-
. -
.
„ ”
( 0), -
, .
I(t), -
,
/ 1c ( – , c – -
, -
).
=0 ( –
).
, -
, d/R1,2<<1
<<1 ( 1 d2, , d – , R1,2 –
).
1 0 r, 0 r –
.
. .
, -
r . , -
, . , -
, , , [6], ,
( )rd H dH
( ~105 ), [1,5,7].
, [5], -
, dz ,0 , . 1.
d
2r
z
1
2R
1
2R
2
0
er
ez
e
h
C
. 1
ISSN 1607-7970. . . 2012. 1 73
2 2
1
1
00
2 ( , ) ( )( , , ) ( ) ( ) *
( )
k xhxm k k rd
k k r
j F x zr djj z r f x e x J x e dx
d d x d
, (1)
mj )(j ; t , ( -
) ;
2
1
12
1( ) ( ) / , ( )
R
R
f x f r r J xr d dr f r
d
; 1 /J xr d – ; k
11 1tg ( ) 2k k r r kx x ; 1
1 , sin 1k r r kF x z x zd 1cos 1k k zd ;
2 2( ) cos ( ) 2( ) 2 sin 1 ( )k r k r r k k k rx x x x .
(1), -
2 2 1 2 2 1
0
( ) ( )exp ( ) exp ( ) ( )k k
dj djx x d
d d .0,)(
,),(
d
dj
j
( ) -
, . ( 0) -
[1,5].
:
)
2 2
2
2
1
00
2 ( ), )( , , ) ( ) ( ) ( )*
( ) ( ))
k xhxm k k rd
r
k k r
j F x zrH z r f x e xJ x j e dx
d x
, (2)
1 1
2 , cos 1 sin 1k r r k k kF x z x zd zd ;
)
2 2
2 1
0
00
2 ( ), )( , , ) ( ) ( )*
( ) ( ))
k xhxm k k rd
z
k k r
j F x zrH z r f x e x J x j e dx
d x
, (3)
0 /J xr d – .
, (1) (3)
.
, ,
[5] 1
0
( , ) ( , , ) ( , , )
d
L rP r t j z r t H z r t dz . (4)
(4), (1) (2), ,
, .
, -
, [5]
2 2 1 2 2
0 1 2 1 20,5( ) 1r r z z r r rP H H H H , (5)
zH 1 , zH 2 rH 1 , rH 2 –
.
(5) , ,
, , [5], ; -
, , , -
-
, , -
74 ISSN 1607-7970. . . 2012. 1
; r >>1 , , -
,
.
,
(4) , (5),
2 2 1 2 2
1 1 2 1 2
0
( , ) ( , , ) ( , , ) ( 1) / 2
S
d
r r z z r r rP r t j z r t H z r t dz H H H H . (6)
:
– R1 =0.025 ; R2 =0.03 ; – h
=0.0005 . :
)()()( 21 RrRrrf , ( )r – .
-
, 0( ) sin ,mj t j e 2 1( )m mj I R R -
; Im – ; 0 – [1,5]. – -
=0.4·107 1/ d=0.00075 .
[9] -
~ 106 r 2.5. – Im =50 ,
– f = 2÷8 , – 0 =0.3.
(4), (5), (6).
,
, . 2 ( ~ 2 ) . 3 ( ~ 8 ), –
, – .
0
10
20
30
40
-10
-20
-30
-40
t?10-3, c
L, M ?105, 2
L=f(t)
M=f(t)
0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2
L=f(r)
=f(r)
r/R2
0
10
20
30
40
-10
-20
-30
-40
L, M ?105, 2
0.08 0.16 0.24 0.32 0.480.40
. 2
t?10-3, c
.
0
25
50
75
125
100
-50
-25
L=f(t)
M=f(t)
L=f(r)
M=f(r)
0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 r/R2
0.60
25
50
75
125
100
-50
-25
L, M ?105, 2
L, M ?105, 2
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
. 3
ISSN 1607-7970. . . 2012. 1 75
, ( . 2, .
3, ). . -
.
, .
– ( , . 1, 2) – , ,
, ~ 0.05 ( , . 3,4). -
( , . 5, 6). , -
,
(
) .
2.0 8.0
1 PL ( ) 1.98·105, 2 18.27 ·105, 2
2 PM ( ) – 9.86 ·105, 2 – 8.37 ·105, 2
3 PL r/R2 ]1.1,7.0[ ( ) 12.8 ·105, 2 42.8 ·105, 2
4 PM r/R2 ]1.1,7.0[ ( ) – 16.9 ·105, 2 – 13.85 ·105, 2
5 PL r/R2 ]1.1,7.0[ ( ) 2556, 8550,
6 PM r/R2 ]1.1,7.0[ ( ) – 3285, – 2765,
. 4 – ( ) -
( ) ~2 , –
, – .
, -
-
( ),
( -
– , – -
), .
. 5.
.
( )
,
.
-
0
-294
Fs (f),
294
588
3000 4000 5000 6000
7000 8000
f,
2000
-588
-882
. 5
t·10-3, c
-20
-30
-10
10
0
0
0.0 0.1 0.2 0.3 0.40.4 0.6
0.7 0.8
1.2
-10
-20
-30
0
s (t) ·105, / 2
s (r) ·105, / 2
r/R2
0.9 1 1.1 1.2
. 4
76 ISSN 1607-7970. . . 2012. 1
– . , ,
.
. , . – '-
, , .
-
. , , -
,
.
-
, .
.
.
,
,
-
, , ~ 8 ~ 2 -
. , . 5, f
<6 , f >6 – .
. 1. -
. .
2. , , -
.
. , -
– .
3. -
-
, -
.
1. ., . , ,
// . . – 2010. – 1. – . 9–14.
2. ., ., .., -
// . . – 2005. – 5. – . 9–14.
3. ., . -
, // . . – 2007. – 6. – . 17–18.
4. ., .
. : . – 1999. – 362 .
5. ., ., . -
. 3. . –
: , 2009. – 240 .
6. . . – : " ". – 1974. – 488 .
7. Batygin Yu.V., Lavinsk V.I., Khimenko L.T. Direction Change of the Force Action upon Conductor under
Frequency Variation of the Acting magnetic Field. Proceedings of the 1-st International Conference on High Speed
Metal Forming. March 31/April 1, 2004. Dortmund, Germany. – P. 157–160.
8. Fireteanu V., Tudorache. Electromagnetic Forces in Transverse Flux Induction Heating // IEEE Transaction
on Magnetics. – 2000. – Vol. 36. – 4. – Pp. 1792–1795.
9. Meichtry R., Kouba I. Dent removing method and device. Patent US 2008/0163661A1, Jul.10, 2008.
10. Neau Y., Paya B., Anderhuber M., Griffay G., Ducloux F., Hellegouarch, J., Ren J.Y. "High Power (3 MW)
transverse flux inductor for industrial heating of wide range size strips", Proc. of Int. Conf. EPM 2003 Electromagnetic
Processing of Materials, Oct. 2003, Lyon (France). – p. 570–575.
ISSN 1607-7970. . . 2012. 1 77
621.318.4
-
, , , ,
,
. , 25, , 61002, .
-
. ,
,
. -
, . . 10, . 1, . 5.
: , , , -
, , , , .
The Features of the Electrical Magnetic Forces Excitation in the Magnetic Pulse Sheet Ferromagnetic Metal
Working
Yu.V.Batygin, A.V.Gnatov,
Kharkov National Automobile-Highway University,
Petrovskoho str. 25, Kharkiv, 61002, Ukraine.
The article subject is being related to the magnetic pulse metal forming some problem. The physical mechanism of the
pulse magnetic fields force action on the thin-walled sheet ferromagnetic conducting plates is theoretically formulated
and justified. It is shown the attracting forces what are caused by magnetic properties of the metals worked out are pre-
vailing for the low working frequencies. In increasing frequencies over some fixed limit value the attraction is changed
into repulsion what is caused by prevailing action of the Lorenz’s forces the nature of which is the electrical dynami-
cal interacting the external fields with induced whirlwind currents. References 10, table 1, figures 5.
Key words: metal forming, pulse magnetic field, force action, sheet ferromagnetic, low working frequencies, attraction,
high frequencies, repulsion.
1. Bat gin Yu.V., Bondarenko A.Yu. The forces operating on the thin-walled conductor in the penetrable field
of flat single turn solenoid // Tekhn chna elektrodynam ka. – 2010. – 1. – Pp. 9–14. (Rus)
2. Vishtak T.V., Kondratenko I.P., Rashchepkin A.P. Electromagnetic fseld and forces in single-phase inductors
of a transverse magnetic field for bands heating // Tekhn chna elektrodynam ka. – 2005. – 5. – p .9–14. (Rus)
3. utenko L.A., Mikhailov V.M. Influence of form of impulse of the external magnetic field on
electrodynamic efforts deforming a cylindrical shell // Tekhn chna elektrodynam ka. – 2007. – 6. – p. 17–18. (Rus)
4. Podoltsev A.D., Kucheriavaia I.N. Elements of theory and numerical calculation for the electromagnetic
processes in conducting environments. Monograph. – Kyiv: Institut elektrodinamiki Natsionalnoi Akademii Nauk
Ukrainy. – 1999. – 362 . (Rus)
5. Turenko A.N., Bat gin Yu.V., Gnatov A.V. The pulse magnetic fields for progressive technologies. Vol.3.
Theory and experiment of attraction of the thin-walled metals by the mpulse magnetic fields. – Kharkov: KhNADU,
2009. – 240 p. (Rus)
6. Turovskii Ya. Techn cal electrodynam ks. – Moskva: Energiia. – 1974. – 488 . (Rus)
7. Batygin Yu.V., Lavinsk V.I., Khimenko L.T. Direction Change of the Force Action upon Conductor under
Frequency Variation of the Acting magnetic Field. Proceedings of the 1-st International Conference on High Speed
Metal Forming. March 31/April 1, 2004. Dortmund, Germany. – Pp. 157–160.
8. Fireteanu V., Tudorache T. Electromagnetic Forces in Transverse Flux Induction Heating // IEEE Transac-
tion on Magnetics. – 2000. – Vol. 36. – 4. – Pp. 1792–1795.
9. Meichtry R., Kouba I. Dent removing method and device. Patent US 2008/0163661A1, Jul.10, 2008.
10. Neau Y., Paya B., Anderhuber M., Griffay G., Ducloux F., Hellegouarch, J., Ren J.Y: "High Power (3 MW)
transverse flux inductor for industrial heating of wide range size strips", Proc. of Int. Conf. EPM 2003 Electromagnetic
Processing of Materials, Oct. 2003, Lyon (France). – p. 570–575.
27.04.2011
Received 27.04.2011
|
| id | techned_org_ua-article-1361 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-06-16T01:25:16Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | technedorgua/e6/beab7f6133c9c9a10550aae34db881e6.pdf |
| spelling | techned_org_ua-article-13612023-01-24T15:08:09Z THE FEATURES OF THE ELECTRICAL MAGNETIC FORCES EXCITATION IN THE MAGNETIC PULSE SHEET FERROMAGNETIC METAL WORKING ОСОБЛИВОСТІ ЗБУДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ СИЛ ПРИ МАГНІТНО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБЦІ ЛИСТОВИХ ФЕРОМАГНЕТИКІВ Батигін, Ю.В. Гнатов, А.В. metal forming pulse magnetic field force action sheet ferromagnetic low working frequencies attraction high frequencies repulsion формування металу імпульсне магнітне поле дія сили тонкостінний феромагнетик низькі робочі частоти притягання високі частоти відштовхування The article subject is being related to the magnetic pulse metal forming some problem. The physical mechanism of the pulse magnetic fields force action on the thin-walled sheet ferromagnetic conducting plates is theoretically formulated and justified. It is shown the attracting forces what are caused by magnetic properties of the metals worked out are prevailing for the low working frequencies. In increasing frequencies over some fixed limit value the attraction is changed into repulsion what is caused by prevailing action of the Lorenz’s forces the nature of which is the electrical dynamical interacting the external fields with induced whirlwind currents. References 10, table 1, figures 5. У роботі сформульовано і обгрунтовано фізичний механізм силової дії імпульсних магнітних полів на тонкостінні листові заготівки з феромагнітних провідників. Показано, що при низьких робочих частотах превалюють сили притягання, обумовлені магнітними властивостями метала оброблюваних об'єктів. При підвищенні частот понад певне граничне значення притягання змінюється відштовхуванням, обумовленим превалюючим впливом сил Лоренца. Бібл. 10, табл. 1, рис. 5. &nbsp; Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2012-01-26 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1361 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 1 (2012): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 071 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 1 (2012): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 071 2218-1903 1607-7970 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1361/1245 Авторське право (c) 2023 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | формування металу імпульсне магнітне поле дія сили тонкостінний феромагнетик низькі робочі частоти притягання високі частоти відштовхування Батигін, Ю.В. Гнатов, А.В. ОСОБЛИВОСТІ ЗБУДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ СИЛ ПРИ МАГНІТНО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБЦІ ЛИСТОВИХ ФЕРОМАГНЕТИКІВ |
| title | ОСОБЛИВОСТІ ЗБУДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ СИЛ ПРИ МАГНІТНО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБЦІ ЛИСТОВИХ ФЕРОМАГНЕТИКІВ |
| title_alt | THE FEATURES OF THE ELECTRICAL MAGNETIC FORCES EXCITATION IN THE MAGNETIC PULSE SHEET FERROMAGNETIC METAL WORKING |
| title_full | ОСОБЛИВОСТІ ЗБУДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ СИЛ ПРИ МАГНІТНО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБЦІ ЛИСТОВИХ ФЕРОМАГНЕТИКІВ |
| title_fullStr | ОСОБЛИВОСТІ ЗБУДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ СИЛ ПРИ МАГНІТНО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБЦІ ЛИСТОВИХ ФЕРОМАГНЕТИКІВ |
| title_full_unstemmed | ОСОБЛИВОСТІ ЗБУДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ СИЛ ПРИ МАГНІТНО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБЦІ ЛИСТОВИХ ФЕРОМАГНЕТИКІВ |
| title_short | ОСОБЛИВОСТІ ЗБУДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ СИЛ ПРИ МАГНІТНО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБЦІ ЛИСТОВИХ ФЕРОМАГНЕТИКІВ |
| title_sort | особливості збудження електромагнітних сил при магнітно-імпульсної обробці листових феромагнетиків |
| topic | формування металу імпульсне магнітне поле дія сили тонкостінний феромагнетик низькі робочі частоти притягання високі частоти відштовхування |
| topic_facet | metal forming pulse magnetic field force action sheet ferromagnetic low working frequencies attraction high frequencies repulsion формування металу імпульсне магнітне поле дія сили тонкостінний феромагнетик низькі робочі частоти притягання високі частоти відштовхування |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1361 |
| work_keys_str_mv | AT batigínûv thefeaturesoftheelectricalmagneticforcesexcitationinthemagneticpulsesheetferromagneticmetalworking AT gnatovav thefeaturesoftheelectricalmagneticforcesexcitationinthemagneticpulsesheetferromagneticmetalworking AT batigínûv osoblivostízbudžennâelektromagnítnihsilprimagnítnoímpulʹsnoíobrobcílistovihferomagnetikív AT gnatovav osoblivostízbudžennâelektromagnítnihsilprimagnítnoímpulʹsnoíobrobcílistovihferomagnetikív AT batigínûv featuresoftheelectricalmagneticforcesexcitationinthemagneticpulsesheetferromagneticmetalworking AT gnatovav featuresoftheelectricalmagneticforcesexcitationinthemagneticpulsesheetferromagneticmetalworking |