Экспериментальные данные

2.2.2 Экспериментальные данные

Таблица 2.7. Зависимость силы, действующей на верхний магнит от воздушного зазора между магнитами.

Из рисунка 2.17 видно, что в первом приближении сила магнитного поля возрастает по экспоненте с уменьшением расстояния между постоянными магнитами.

Рис.2.17. Зависимость силы, действующей на верхний магнит от воздушного зазора между магнитами.

2.3 Сравнение результатов рассчитанных методами программной системы конечно-элементного анализа ANSYS с экспериментальными

По данным таблицы 2.8 были построены графики зависимости силы магнитного поля от расстояния между магнитами. Рис.2.18

Таблица№2.8. Зависимость силы, действующей на верхний магнит от воздушного зазора между магнитами.

Рис.2.18 Зависимость силы магнитного поля от величины воздушного зазора между магнитами.

Глава III. Магнитный Держатель

3.1 Численное решение

3.1.1 Постановка задачи расчета поля и силы магнитного поля исследуемой установки

Магнитный держатель представляет собой систему из постоянного кольцевого магнита NdFeB и стального кольцевого магнитопровода. Магнитный держатель предназначен для установки и фиксации деталей, в процессе сборочных и монтажных работ. В данной постановке задачи он устанавливается на основание из технического железа. Техническое железо с содержанием углерода до 0,04%, углеродистые стали и чугун широко применяются для магнитопроводов, работающих в условиях постоянных магнитных полей. Техническое железо обладает высокой индукцией насыщения (до 2,2 Тл), высокой магнитной проницаемостью и низкой коэрцитивной силой.

Таблица 3.1 Основные характеристики установки.

В таблице 3.2 приведены данные химического состава стали 3, полученные с помощью масс-спекторометра фирмы Belec.

Таблица 3.2 Химический состав Стали 3.

Из данных таблицы 3.2 видно, что Сталь 3 на 99,11% состоит из железа. Для технического железа имеется кривая намагниченности В(Н), для стали 3 таких данных нет, поэтому при решении задачи для стали3 использовалась кривая В(Н) для технического железа, рис.3.1.

Рис. 3.1 Основная кривая намагниченности на диаграмме В-Н. для технического железа.

В главе 3 поставлены и решены следующие задачи для данного устройства с постоянным магнитом.

Расчет магнитостатического осесимметричного поля в кусочно-однородной изотропной области для различных значений воздушного зазора между магнитной системой и основанием.

Расчет силы магнитного поля на ферромагнитное основание методами программной системы конечно-элементного анализа ANSYS.

Исследование сходимости методов расчета силы магнитного поля в зависимости от количества элементов воздушного зазора между магнитным держателем и основанием.

Исследование явления насыщения железа в зависимости от толщины основания. Нелинейная задача.

3.1.2 Расчет магнитостатического осесимметричного поля в кусочно-однородной изотропной области для различных значений воздушного зазора между магнитной системой и основанием

Как и в главе 2 рассматривалась осесимметричная модель, поэтому задача решалась в плоской постановке. Для создания КЭ модели используется элемент Plane53 и “потокопараллельное” граничное условие.

Задача решалась для различных значений длины воздушного зазора между постоянными магнитами от 0,1 до 5мм. Вид созданной КЭ модели приведен на рис.3.2 и 3.3 при величине воздушного зазора равного 0.5 мм.

Рис.3.2 Вид созданной КЭ модели, воздушный зазор между магнитом и основанием 0.5 мм.

Рис.3.3 Вид созданной КЭ модели вблизи магнитной системы, воздушный зазор между магнитом и основанием 0.5 мм.

Данная модель имеет 30075 узлов и 9880 элементов, обладает 30075 степенями свободы.

Для каждой модели было получено распределение модуля вектора магнитной индукции. На рис. 3.4, 3.5, 3.6 приведены распределения модуля вектора магнитной индукции для зазоров 0.1, 0.5 и 5 мм соответственно.

Рис.3.4 Распределение модуля вектора магнитной индукции, воздушный зазор 0,1 мм.

Из рис. 3.4 видно, что техническое железо по всей толщине основания не насыщено.

Рис.3.5 Распределение модуля вектора магнитной индукции, воздушный зазор 0,5 мм.

Рис.3.6 Распределение модуля вектора магнитной индукции, воздушный зазор 5 мм.

Похожие работы

Автоматизированный анализ проектирования на микроуровне

Скачать

47503

2

14

... 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 = ...

Стандатризация программных средств

Скачать

344008

16

23

... 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; ...

Системы автоматизированного проектирования

Скачать

43314

0

4

... 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 ...

Предмет и объект прикладной информатики

Скачать

308601

37

3

... 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 ...