Veröffentlichungen und Präsentationen

以某百MW级汽轮发电机为对象，采用COMSOL Multiphysics有限元数值分析软件构建电磁-热-力多物理场耦合模型。在模型中，通过动态网格定义旋转域，求解麦克斯韦方程组以获得磁通密度分布；进而基于Maxwell应力张量计算绕组电磁力，并耦合热应力和机械约束，分析绕组结构的位移、应力应变响应。同时，引入Basquin-Coffin-Manson统一疲劳模型，综合考虑高周弹性变形主导的裂纹扩展与低周塑性应变累积效应，定量评估绕组材料在循环载荷下的疲劳寿命。数值结果表明，在运行工况下，磁通密度呈周期性非均匀分布，峰值约1.22 T，且在定子槽口和端部区域出现明显局部集中；电磁力沿绕组弧长分布极不均匀，在弯折过渡段和几何突变处产生显著应力集中，径向应力峰值远高于直线段，形成剧烈交变机械载荷。在电磁-热耦合驱动下，定子绕组直线段附近产生微米级周期性位移，长期往复运动导致线棒与槽楔间持续摩擦，加剧结构松动和绝缘磨损。COMSOL Multiphysics多场耦合仿真有效揭示了调峰工况下电磁力集中、热应力波动及周期性位移对绕组疲劳损伤的演化规律。