Постановка задач расчета электромагнитного поля электротехнического устройства
Основные положения метода конечных элементов для решения электромагнитных задач
Расчет силы магнитного поля на верхний магнит устройства методами программной системы конечно-элементного анализа ANSYS
Исследование сходимости методов расчета силы магнитного поля в зависимости от количества элементов модели
Расчёт трёхмерной магнитостатической задачи на примере исследуемой установки
Экспериментальные данные
Расчет силы магнитного поля на ферромагнитное основание методами программной системы конечно-элементного анализа ANSYS
Исследование явления насыщения железа в зависимости от толщины основания. Сравнение линейной и нелинейной задач
Сравнение результатов
Навигация
Расчет силы магнитного поля на верхний магнит устройства методами программной системы конечно-элементного анализа ANSYS
Исследование магнитных систем в программной системе конечно-элементного анализа ANSYS
58731
знак
18
таблиц
33
изображения
2.1.3 Расчет силы магнитного поля на верхний магнит устройства методами программной системы конечно-элементного анализа ANSYS
В задаче, реализованной программной системой конечно-элементного анализа ANSYS, для каждого воздушного зазора рассчитывалась сила магнитного поля двумя различными методами: с помощью виртуальной работы и тензора Максвелла. Сила магнитного поля рассчитывалась на каждый элемент воздушного слоя, прилегающего к верхнему магниту, а затем суммировалась. Поэтому воздушный слой, окружающий объект на который рассчитывается сила магнитного поля, должен моделироваться элементами сетки квадратного вида для получения более точных результатов.
Рис. 2.4 Технические требования для расчета силы магнитного поля на исследуемый объект в программной системе конечно-элементного анализа ANSYS.
В таблице 2.1 приведены результаты расчета силы магнитного поля на верхний магнит с помощью программной системы конечно-элементного анализа ANSYS.
Таблица 2.1 Зависимость силы, действующей на верхний магнит от воздушного зазора между магнитами.
| № | Воздушный зазор, мм. | Метод расчета силы с помощью виртуальной работы, N | Метод расчета силы с помощью тензора напряжений Максвелла, N |
| 1 | 1 | 4,61 | 4,51 |
| 2 | 2 | 3,11 | 3,12 |
| 3 | 3 | 2,20 | 2,20 |
| 4 | 4 | 1,63 | 1,61 |
| 5 | 5 | 1,22 | 1,20 |
| 6 | 6 | 0,91 | 0,90 |
| 7 | 7 | 0,69 | 0,67 |
| 8 | 8 | 0,53 | 0,52 |
| 9 | 9 | 0,42 | 0,41 |
| 10 | 10 | 0,33 | 0,33 |
| 11 | 12 | 0,22 | 0,21 |
| 12 | 14 | 0,15 | 0,14 |
| 13 | 17 | 0,09 | 0,08 |
Рис.2.5 Зависимость силы магнитного поля, действующего на верхний магнит от величины воздушного зазора.
2.1.4 Исследование сходимости методов расчета силы магнитного поля в зависимости от величина воздушного пространства, окружающего магнитную систему
Была исследована сходимость методов расчета силы магнитного поля в зависимости от величины воздушного пространства, окружающего магнитную систему. Выбор оптимального воздушного пространства позволяет корректно использовать “потокопараллельное” граничное условие, и не перегружать программную систему конечно-элементного анализа ANSYS лишними расчетами.
Таблица 2.2 Анализ сходимости методов расчета силы магнитного поля на верхний магнит в зависимости от величина воздушного пространства, окружающего магнитную систему.
| № | Ширина модели воздушного слоя, окружающего магнитную систему, мм | Метод расчета силы с помощью виртуальной работы, N | Метод расчета силы помощью тензора напряжений Максвелла, N | Отклонение текущего значения к последнему (метод виртуальной работы) % | Отклонение текущего значения к последнему (Метод расчета с помощью тензора Максвелла) % |
| 1 | 5 | 1,8415 | 1,8114 | 26,60422 | 26,51223 |
| 2 | 8 | 2,213 | 2,1755 | 11,79753 | 11,74084 |
| 3 | 10 | 2,3146 | 2,275 | 7,74811 | 7,70417 |
| 4 | 30 | 2,487 | 2,4436 | 0,87684 | 0,86413 |
| 5 | 50 | 2,503 | 2,4591 | 0,23914 | 0,2353 |
| 6 | 70 | 2,5072 | 2,4632 | 0,07174 | 0,06897 |
| 7 | 100 | 2,509 | 2,4649 |
Рис.2.6 Зависимость силы магнитного поля, действующей на верхний магнит, от величины воздушного пространства, окружающего магнитную систему.
Из таблицы 2.2 и рис. 2.6 видно, что уже при ширине равной 30 мм воздушного пространства, окружающего магнитную систему. отклонение текущего значения к последнему меньше 1%. Поэтому в исследуемой модели ширина воздушного слоя выбирается равной 40мм, это в 8 раз больше радиуса постоянного магнита.
Похожие работы
... задачи, а именно: 1. Создана расчетная схема анализа на основании сравнительного анализа численных методов, а также программных и технических средств их осуществления; 2. Создан выбор метода автоматизированного анализа объекта проектирования; 3. Спланирован и проведен эксперимент, анализируя результаты которого, приходим к выводу, что данная модель может использоваться с параметрами: r = 5 R = ...
... назначение, содержание и описание функциональных характеристик, субхарактеристик и атрибутов, определяющих специфические особенности целей, задач, свойств и сферы применения конкретного программного средства – его функциональную пригодность; · конструктивные характеристики качества, способствующие улучшению и совершенствованию назначения, функций и возможностей применения ПС; ...
... являются Лоцман:PLM компании Аскон, PDM STEP Suite, разработанная под НПО "Прикладная логистика", Party Plus компании Лоция-Софт и т.д. Итак, термин САПР (система автоматизации проектирования) подразумевает комплексный подход к разработке изделия и включает совокупность систем CAD/CAM/CAE. Развитие систем геометрического моделирования, анализа и расчета характеристик изделия сопровождается ...
... производительных сил, тем быстрее повышается Б. населения. В еще большей степени Б. связано с эффективностью социально-экономической политики в данном обществе. Информатика как наука. Предмет и объект прикладной информатики. Системы счисления Инфоpматика — это основанная на использовании компьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и ...
0 комментариев