發(fā)布時(shí)間：2017-08-12 17:08

  本文關(guān)鍵詞：基于單一剖分網(wǎng)格的電機(jī)磁—熱耦合有限元程序設(shè)計(jì)與仿真分析

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【摘要】：近年來(lái),隨著電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷延伸及制造業(yè)的不斷發(fā)展,熱分析已經(jīng)成為電機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中影響到系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵因素。當(dāng)前,生產(chǎn)廠商與研發(fā)機(jī)構(gòu)多采用有限元商業(yè)軟件來(lái)進(jìn)行磁-熱耦合計(jì)算,進(jìn)而求解電機(jī)溫度場(chǎng)分布。但是在商業(yè)軟件使用過(guò)程中,還是存在運(yùn)算時(shí)間長(zhǎng)、計(jì)算資源占用多、部分功能無(wú)法自定義、軟件自身維護(hù)和擴(kuò)充難等問(wèn)題。因此,尋求新的程序架構(gòu),優(yōu)化程序設(shè)計(jì)方法,以解決耦合場(chǎng)有限元程序面臨的諸多問(wèn)題,已變得十分迫切。為了解決以上問(wèn)題,進(jìn)一步提高基于有限元法的耦合物理場(chǎng)求解的效率,本文基于C++編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了面向?qū)ο蠹夹g(shù)在有限元程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,同時(shí)提出了一種基于單一剖分網(wǎng)格模型的磁-熱耦合有限元分析方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了單個(gè)單元內(nèi)的磁一熱計(jì)算結(jié)果傳遞,避免了耦合過(guò)程中數(shù)據(jù)傳遞和網(wǎng)格重構(gòu)帶來(lái)的誤差。另外,在求解非線性場(chǎng)和暫態(tài)場(chǎng)的迭代計(jì)算過(guò)程中,本文還提出了基于主從節(jié)點(diǎn)法的程序優(yōu)化方法,在滿足計(jì)算精度的同時(shí)減少計(jì)算復(fù)雜度和所需時(shí)間。最后本文還利用Maxwell和Workbench進(jìn)行了磁-熱耦合分析聯(lián)合仿真,與本文程序仿真計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)一步驗(yàn)證了程序設(shè)計(jì)的可行性與有效性。
【關(guān)鍵詞】：磁-熱耦合 有限元法 程序設(shè)計(jì) 單一剖分網(wǎng)格
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O241.82;TP311.1
【目錄】：

• 致謝6-7
• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題選題的背景與意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)10-13
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外電機(jī)熱分析方法研究的發(fā)展與現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外面向?qū)ο蟮挠邢拊治龀绦蛟O(shè)計(jì)的發(fā)展與現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 電機(jī)磁-熱耦合有限元分析基本原理15-33
• 2.1 磁場(chǎng)有限元分析基本原理15-18
• 2.2 溫度場(chǎng)有限元分析基本原理18-24
• 2.2.1 溫度場(chǎng)有限元數(shù)學(xué)模型的建立18-19
• 2.2.2 基于伽遼金法的溫度場(chǎng)有限元變分方程推導(dǎo)19-24
• 2.3 非線性場(chǎng)有限元分析的求解方法24-28
• 2.3.1 非線性媒質(zhì)特性的數(shù)值逼近方法24-26
• 2.3.2 非線性有限元方程組的求解方法26-28
• 2.4 電機(jī)溫度場(chǎng)分析的相關(guān)參數(shù)計(jì)算28-32
• 2.4.1 電機(jī)溫度場(chǎng)分析熱源的計(jì)算28-29
• 2.4.2 電機(jī)溫度場(chǎng)分析導(dǎo)熱系數(shù)及表面散熱系數(shù)的計(jì)算29-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第3章 基于單一剖分網(wǎng)格的磁-熱耦合有限元分析程序設(shè)計(jì)33-49
• 3.1 面向?qū)ο蟮挠邢拊绦蚣軜?gòu)設(shè)計(jì)33-40
• 3.1.1 有限元剖分模型數(shù)據(jù)類設(shè)計(jì)33-37
• 3.1.2 有限元數(shù)值計(jì)算數(shù)據(jù)類設(shè)計(jì)37-40
• 3.2 基于單一剖分網(wǎng)格的磁-熱耦合有限元分析改進(jìn)算法40-47
• 3.2.1 基于單一剖分網(wǎng)格的有限元改進(jìn)算法的基本原理41-42
• 3.2.2 基于單一剖分網(wǎng)格的有限元改進(jìn)算法的程序?qū)崿F(xiàn)42-44
• 3.2.3 基于單一剖分網(wǎng)格的有限元改進(jìn)算法應(yīng)用實(shí)例44-47
• 3.3 本章小結(jié)47-49
• 第4章 磁-熱耦合有限元分析結(jié)果對(duì)比49-63
• 4.1 二維穩(wěn)態(tài)場(chǎng)有限元分析結(jié)果對(duì)比實(shí)例49-55
• 4.1.1 二維線性穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)有限元分析結(jié)果對(duì)比49
• 4.1.2 二維非線性穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)有限元分析結(jié)果對(duì)比49-54
• 4.1.3 二維線性穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)有限元分析結(jié)果對(duì)比54-55
• 4.2 電機(jī)二維暫態(tài)磁場(chǎng)有限元分析結(jié)果對(duì)比55-58
• 4.3 電機(jī)的磁-熱耦合有限元分析結(jié)果對(duì)比58-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第5章 結(jié)論與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 作者簡(jiǎn)介69

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 傅智河;;電子線路仿真分析的探討[J];實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù);2008年05期

2 張t焥，

本文編號(hào)：662676