结冰是飞机飞行中的重大安全隐患。电排斥除冰器利用电磁排斥力除去冻结在飞机表面的积冰,具有低功耗、高效率、对飞机气动性能影响小、安装简易等优点。本文采用ANSYS仿真软件,利用磁矢量位有限元仿真方法,构建了飞机电排斥除冰器有限元模型,通过对模型进行电磁——结构瞬态耦合,对电排斥除冰器进行了电磁特性、力学特性和除冰特性的研究。主要研究内容如下:根据改进型电排斥除冰器的结构进行建模,通过仿真结果与实验结果及经验公式计算结果对比,验证了仿真结果的精确性。研究了单组器件的电磁特性,通过改变器件的尺寸和结构,得到运动层受电磁力强度与器件尺寸及结构的关系。对单组器件进行多层优化,并分析电磁特性。分析表明,4层器件具有较好的优化特性,同时提高了电排斥器件工作的稳定性。当器件长100mm,极板厚0.5mm,板间距0.2mm,极板宽度范围为1-5mm,脉冲电流幅值为3000A时,4层器件运动层所受电磁力强度是2层器件的2.27-2.76倍。分析了电排斥除冰器的力学特性,针对不同尺寸、结构及电流激励下电排斥器件运动层所受电磁力强度转化为结构力强度的效率及器件最大排斥位移进行研究。得到不同器件参数下的结构力强度转化效率及器件排斥位移等高图。针对瘤状结冰,研究了除冰器的除冰特性。得到了不同器件尺寸、结构、电流激励以及结冰情况下器件的除冰比例及除冰图形。通过研究,制定电排斥除冰器制作时的建议参数范围:l=100mm;w=2—2.5mm;M=2.5—5mm;h’=0.2mm;组数为5;I≥4500A;脉宽0.7ms-1.0ms;上升沿约0.15ms;除冰极限4mm;在结冰强度为“中结冰”的环境下飞行时,除冰周期小于2分钟。根据研究所得的除冰器参数范围,制作“5组——4层”电排斥除冰器件,并研究其通入幅值为0—3000A脉冲电流时的排斥强度。当电流幅值为3000A时,器件排斥强度为0.9Mpa。