перейти к полному списку дипломных проектов

Ссылка на скачивания файла в формате .doc находится в конце странички

В описываемой установке постоянные магниты расположены одноименными полюсами вертикально друг к другу, обеспечивая этим рабочий зазор

Для этого случая в пакете существует макрос, при помощи которого можно легко задать катушку

намагничивания.

Для решения задач на основе скалярного магнитного потенциала в пакете ANSYS используются три стратегии:

1) Reduced Scalar Potential (RSP) Strategy – стратегия упрощённого скалярного потенциала;

2) Difference Scalar Potential (DSP) Strategy - стратегия разностного скалярного потенциала;

3) General Scalar Potential (GSP) Strategy - стратегия обобщённого скалярного потенциала.

Их различие состоит в некоторых упрощениях уравнений моделирующих поле. Стратегия решения задаётся пользователем на этапе решения. От её выбора зависит правильность результатов расчёта. [1]

2.1.7.2 Расчёт трёхмерной магнитостатической задачи на примере исследуемой установки.

Проводится расчет магнитостатического трехмерного поля для кусочно-однородной, линейной изотропной (абсолютная магнитная проницаемость µ = 1) среды моделирования исследуемой магнитной системы. Модель устройства приведена на рис. 2.12. Стальной стержень и постоянные магниты расположены в воздушной среде. Для разбиения модели устройства регулярной сеткой воздушная среда моделируется сплошным цилиндром.

Рис. 2.12 Модель устройства магнитной пружины.

Для создания КЭ модели используется элемент Solid96 – восьмиузловой элемент. В каждом узле он имеет одну степень свободы – суммарную составляющую электромагнитного потенциала. Вид созданной КЭ модели приведен на рис.2.13 при величине воздушного зазора равного 4 мм.

Рис. 2.13 Вид созданной КЭ модели магнитной пружины, воздушный зазор между магнитами 4мм.

Данная модель имеет 41561 узел и 13600 элементов, обладает 41561 степенью свободы.

Рис.2.14 Распределение модуля вектора магнитной индукции (BSUM).



Рис.2.15 Распределение модуля вектора магнитной индукции (BSUM) вблизи системы постоянных магнитов.

Была рассчитана сила магнитного поля на нижний магнит модели. Сравнение результатов, с полученными ранее моделями приведено в таблице 2.5.

Таблица 2.5. Сравнение результатов расчета силы магнитного поля на нижний магнит для модели с воздушны зазором между магнитами 4мм.

По данным таблицы 2.5 видно, что расчет силы магнитного поля с использованием 3d модели дает наилучшую сходимость методов. Также важно отметить, что для каждой модели сила магнитного поля, рассчитанная методом виртуальной работы, дает результаты с точностью 10-2. Для расчетов аналогичных задач приемлема любая модель, однако менее трудоемким является способ с использованием первой модели.

2.2 Эксперимент

2.2.1 Описание установки

Исследуемая установка состоит из цилиндрического корпуса (пластмасса), направляющего стержня (сталь), электронных весов, измерительной шкалы и двух одинаковых постоянных магнитов марки NdFeB (неодим-железо-бор). В описываемой установке постоянные магниты расположены одноименными полюсами вертикально друг к другу, обеспечивая этим рабочий зазор.

скачать бесплатно Исследование магнитных систем в программной системе конечно-элементного анализа ANSYS

Содержание дипломной работы

[2] С развитием применения редкоземельных металлов появились высокоэнергетические постоянные магниты, пригодные для создания сильных магнитных полей
? ? const, то из уравнений Максвелла получим
[6] или 
[7] Вектор-потенциал
есть величина векторная и в декартовой системе координат
, вектор плотности тока

Узловые значения скалярной величины ?? обозначаются через
, а координаты трех узлов – через
, что позволяет определить функции формы через координаты узлов расчетной сети
Тот факт, что магнитный поток принимается не выходящим за области модели, подразумевает, что поток будет параллелен внешним границам модели
8 Отклонение текущей величины силы магнитного поля, действующей на верхний магнит от наилучшей последней величины в зависимости от количества элементов сетки модели
Расчет силы магнитного поля на нижний магнит устройства
В описываемой установке постоянные магниты расположены одноименными полюсами вертикально друг к другу, обеспечивая этим рабочий зазор
Техническое железо обладает высокой индукцией насыщения (до 2,2 Тл), высокой магнитной проницаемостью и низкой коэрцитивной силой
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
11 Отклонение текущей величины удерживающей силы от последней величины в зависимости от количества элементов по длине воздушного зазора, зазор 0,1 мм
5 мм, погрешность измерений возникала главным образом из-за плохого контакта магнитного держателя с поверхностью ферромагнитного основания
Микроклиматические условия Микроклимат рабочего помещения должен обеспечивать сохранение теплового баланса и ощущение теплового комфорта работающих
При периодическом наблюдении за экраном рекомендуется располагать элементы оборудования так, чтобы экран находился справа, клавиатура — напротив правого плеча, а документы — в центре угла обзора
Высота пространства под столом для ног рекомендуется порядка 60 см на уровне колен и не менее 80 см на уровне ступней
Общие эргономические требования и требования безопасности" и СанПиН 2
Пособие для вузов