《计算机在材料科学中的应用》课程教学探索

《计算机在材料科学中的应用》是我校材料成型及控制工程本科专业的一门专业课.该文结合本专业培养目标及该课程的教学大纲要求,对其理论、实践教学内容及教学方法进行了初步探索与设计,力争提高该课程的教学质量与效果.     

工作条件对铜包铝扁排导电性能的影响

采用数值分析方法,分析工作温度、扁排与环境的换热量、载流量等工作条件对铜包铝扁排导电性能的影响. 结果表明:当扁排工作温度升高时,交流功率损耗增加的比值小于直流电阻增大的比例;当包覆层断面结构相同时,扁排可承载的平均电流密度随断面面积的增大而减小;采用单位长度直流电阻相同的铜包铝导电扁排替代铜扁排,在节省铜资源和原材料成本的同时,铜包铝扁排可承载的最大载流量增加,功率损耗和工作温度降低.     

矩形截面铜包铝导电排的导电性能及断面形状结构的影响

建立了矩形截面包覆材料交流功率损耗的数值计算模型,分析了铜包铝导电扁排断面形状结构对交流功率损耗的影响. 结果表明:当断面积为S=600 mm2时,功率损耗系数随扁排宽厚比b/a的增大而增加;断面积为S=800 mm2和1 000 mm2时,随宽厚比b/a的增加,功率损耗系数先增大后减小;而当断面积为S=1 200 mm2时,随宽厚比b/a的增大,功率损耗系数减小且减小趋势逐渐变缓. 当扁排厚度为a=10 mm,断面积S为800～1 200 mm2时,交流功率损耗随窄边和宽边的铜层厚度比(δh/δw=0.5～3.0)增加而减小;铜层厚度之比对功率损耗的影响随包覆层面积比(SA=15%～45%)的增加而增大. 在单位长度直流电阻和载流量与铜扁排相等时,选择合适的扁排断面形状结构,铜包铝扁排可较为明显地降低功率损耗.