Програмні засоби для комп‘ютерного моделювання мультифізичих процесів у електромагнітах і актуаторах вакуумних комутаційних апаратів з урахуванням контактної взаємодії конструктивних елементів. Частина 2: особливості комерційних програмних продуктів і програм з відкритим доступом
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-3944.2023.1.03Ключові слова:
актуатор, електромагнітні вакуумні комутаційні апарати, математична модель, програмне забезпеченняАнотація
У першій частині роботи було наведено загальний огляд і класифікацію програмних засобів для чисельного розв’язання мультифізичних задач комп’ютерного моделювання зв’язаних електромагнітних, теплових і механічних процесів у сучасних складних технічних об’єктах, у тому числі в актуаторах і електромагнітах вакуумних комутаційних апаратів з урахуванням контактних явищ при зміні їх напружено-деформівного стану. Також були запропоновані критерії вибору відповідного програмного забезпечення і проаналізовано особливості in-house розробок для проведення математичного моделювання технічних об’єктів і процесів, що розглядаються. Дана стаття є другою частиною роботи і присвячена детальному розгляду присутніх на ринку та доступних комерційних програмних продуктів, а також програм з відкритим доступом для можливого застосування при виконанні відповідних розрахункових досліджень, а саме чисельного аналізу мультифізичних процесів у електромагнітах і актуаторах вакуумних комутаційних апаратів з урахуванням контактних явищ методом скінченних елементів. На цій основі, з урахуванням висновків стосовно in-house розробок, зроблених у першій у частині роботи, робиться вибір конкретних програмних продуктів для застосування при виконанні відповідних розрахункових досліджень.
Посилання
Pantelyat M.G., Kuzmin A.O. Software for computer simulation of multiphysics processes in electromagnets and actuators of vacuum switching devices taking into account contact interaction of structural elements. Part 1: general overview; features of in-house codes. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho univer-sytetu «KhPI». Problemy vdoskonaliuvannia elektrychnykh mashyn i aparativ. Teoriia i praktyka. – 2022. – No. 2. – pp. 15-19 (in Ukrainian). doi: 10.20998/2079-3944.2022.2.03.
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.
Ansys | Engineering Simulation Software https://www.ansys.com
ANSYS Contact Technology Guide. - ANSYS Release 9.0. Canonsburg: ANSYS, Inc. 2004. - 105 p
Ansys Maxwell | Electromechanical Device Analysis Software https://www.ansys.com/products/electronics/ansys-maxwell
Wu T., Tang Y., Tang Sh., Li Y., He W., Chen E. Design and analysis of a new down-the-hole electromagnetic hammer driven by tube linear motor. IET Electric Power Applications. – 2017. – vol. 11. – No. 4. – pp. 1558-1565. doi: 10.1049/iet-epa.2017.0208.
Szulborski M., Łapczyński S., Kolimas Ł., Zalewski D. Transient thermal analysis of the сircuit breaker current path with the use of FEA simulation. Energies. – 2021. – vol. 14. – pp. 1-24. doi: 10.3390./en14092359.
1000+ COMSOL Multiphysics® Modeling Examples for Download https://www.comsol.com/models
Baida E.I. Multiphysical models of high-voltage vacuum circuit breakers with stable polarized actuators in dynamic modes. – Dissertation of Doctor of Technical Sciences. 05.09.01. Kharkiv: NTU “KhPI”. – 2018. – P. 376 (in Ukrainian).
Leliuk M.A. Improving vacuum contactors with monostable polarized electromagnets. – Dissertation of Candidate of Technical Sciences 05.09.01. Kharkiv: NTU “KhPI”. – 2019. – P. 229 (in Ukrainian).
Analyzing Electrical and Thermal Conductance in a Contact Switch | COMSOL Blog https://www.comsol.com/blogs/analyzing-electrical-thermal-conductance-contact-switch/
Mechanical Contact Modeling News in COMSOL Multiphysics® https://www.comsol.com/video/mechanical-contact-modeling-news-in-comsol-multiphysics
CST Studio Suite 3D EM simulation and analysis software https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/cst-studio-suite/
Abaqus - Mechanical and Civil Engineering Simulation https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/abaqus/
Haussmann N., Zang M., Mease R., Schmuelling B., Clemens M. Magnetic dosimetry simulations of wireless power transfer systems with high resolution voxel models utilizing the co-simulation scalar potential finite difference scheme. International Journal of Numerical Modelling. – 2022. – e3075. – pp. 1-11. doi: 10.1002/jnm.3075.
CST Studio Suite. Thermal and Mechanical Simulation. Version 2020.0 8/16/2019. Stuttgart: Dassault Systemes Deutschland GmbH. 2019. 58 p.
CST Studio Suite - Multiphysics https://www.3ds.com/fileadmin/PRODUCTS/SIMULIA/PDF/training/2020_course_overview/cst_mps-summary20.pdf
Allgemeine Vorlage zur Erstellung von Word-Dokumenten (Querformat) https://static.daad.de/media/daad_de/pdfs_nicht_barrierefrei/%C3%9Cbersicht_gef%C3%B6rderte_projekte_ukraine_digital_2022.pdf
Learning edition | CST Studio Suite https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/cst-studio-suite/learning-edition/
Accelerate Motor, Sensor, and Actuator Design | Altair Flux https://www.altair.com/flux
Codrean M., Simina C., Popa M., Leuca T., Giurgiu N.C. Modelling the process of induction heating in volume of a bar strip using Flux 2D software, coupled with Minitab experimental design software // Journal of Electrical and Electronics Engineering. – 2016. – vol. 9. – No. 1. – pp. 5-8.
Home Page: Finite Element Method Magnetics https://www.femm.info/wiki/HomePage
Meeker D. Improvised open boundary conditions for magnetic finite elements. IEEE Transactions on Magnetics. – 2013. – vol. 49. – No. 10. – pp. 5243-5247. doi: 10.1109/TMAG.2013.2260348.
##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.
