Програмні засоби для комп‘ютерного моделювання мультифізичих процесів у електромагнітах і актуаторах вакуумних комутаційних апаратів з урахуванням контактної взаємодїї конструктивних елементів. Частина 1: загальний огляд; особливості in-house розробок
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-3944.2022.2.03Ключові слова:
актуатор, електромагнітні вакуумні комутаційні апарати, математична модель, розрахунокАнотація
Для комп’ютерного моделювання мультифізичних процесів у складних сучасних технічних об’єктах, наприклад у актуаторах і електромагнітах вакуумних комутаційних апаратів, потрібно використовувати сучасне прикладне програмне забезпечення, орієнтоване на розв’язання всього спектра зазначених задач або тієї чи іншої їх «підмножини». Комплекси прикладних програм повинні реалізовувати сучасні математичні моделі та відповідні ефективні чисельні алгоритми, а також мати зручні інтерфейси як для підготовки та введення вихідної інформації (препроцесор), так і для виведення й аналізу отриманих результатів (постпроцесор). Наявність максимально «дружніх до користувача» препроцесора та постпроцесора є надзвичайно важливою, вважаючи саме на значну складність процесів, що моделюються, а також конструкцій, що розглядаються дослідником та/або інженером-проєктувальником. Представляє інтерес виконання порівняльного аналізу конкретних програмних продуктів, з метою вибору «інструменту» для реалізації комплексу розрахункових досліджень (комп’ютерне моделювання мультифізичних процесів у конструктивних елементах вакуумних комутаційних апаратів середньої та високої напруги з урахуванням контактних явищ), зазначених вище. В статті розглядаються критерії, за якими можна зробити обґрунтований вибір програмного забезпечення, яке в подальшому буде безпосередньо використане для проведення математичного моделювання технічних об’єктів і процесів, що розглядаються.
Посилання
Pantelyat M.G., Kuzmin A.O. A multiphysics model of processes in electromagnets and actuators of vacuum switching devices taking into account contact interaction of structural elements // Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Problemy vdoskonaliuvannia elektrychnykh mashyn i aparativ. Teoriia i praktyka. – 2021. – No. 2. – pp. 15-18 (in Ukrainian). doi: 10.20998/2079-3944.2021.2.03.
Tutorial EleFAnT2D. - Graz: IGTE TU Graz. 2003. - 224 p.
Pantelyat M.G. Multiphysical numerical analysis of electromagnetic devices: state-of-the-art and generalization // Electrical engineering & electromechanics. –. 2013. – No. 3. – pp. 29-35.
https://www.ansys.com/products/electronics/ansys-maxwell
https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/cst-studio-suite/
https://www.femm.info/wiki/HomePage
Pantelyat M.G., Doležel I. Finite element technique for solution of thermo-contact problems and its application in numerical analysis of devices working with induction heating // Electrical engineering & electromechanics. – 2016. – No. 4. – pp. 22-27. doi: 10.20998/2074-272X.2016.4.03.
Baida E.I., Klymenko B.V., Vyrovets S.V., Pantelyat M.G., Clemens M. Investigations of the dynamics of a bistable electromagnet with improved characteristics for medium voltage vacuum circuit breakers // Electrical engineering & electromechanics. – 2020. – No. 3. – pp. 3-8. doi: 10.20998/2074-272X.2020.3.01.
Pantelyat M.G., Bíró O., Bauernfeind Th. Computational electromagnetics in education: finite element analysis of induction cookers’ electromagnetic and thermal fields. // Abstracts of the 17th International IGTE Symposium on Numerical Field Calculation in Electrical Engineering, Graz, Austria, September 2016. –. 2016. – p. 20.
Pantelyat M.G., Baida E.I. Computational electromagnetics in education, part II: a technique for calculation and design of induction cooker inductors. // Abstracts of the 19th International IGTE Symposium on Numerical Field Calculation in Electrical Engineering, Graz, Austria, September 2020. –. 2020. – p. 41.
Podgorny A.N., Gontarovsky P.P., Kirkach B.N. et al. Problems of contact interaction of structural elements. – Kyiv Naukova dumka, 1989. – 232 p. (in Russian). ISBN 5-12-000891-7.
Pantelyat M.G., Numerical solution of axisymmetrical problems of magnetothermomechanics. – Dissertation of the Candidate of Physical & Mathematical Sciences: 01.02.04. – Kharkiv: Academy of Sciences of the USSR, Institute of Mechanical Engineering Problems named after A.N. Podgorny, 1990. – 151 p. (in Russian).
Pantelyat M.G. Coupled electromagnetic, thermal and elastic-plastic simulation of multi-impulse inductive heating // International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. – 1998. – vol. 9. – pp. 11-24. doi: 10.3233/JAEM-1998-088.
Garmash N.G. Two-dimensional finite element analysis of contact problems taking into account heat transfer. Dissertation of the Candidate of Technical Sciences: 01.02.04. – Kharkiv: National Academy of Sciences of Ukraine, A.N. Podgorny Institute of Mechanical Engineering Problems. – 1999. – 163 p. (in Russian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
