Применение комплекса программ GMSH&GETDP для оценки напряженно-деформированного состояния элементов конструкции электромеханических преобразователей
DOI:
https://doi.org/10.17213/0136-3360-2022-2-3-10Ключевые слова:
верификация, валидация, моделирование, Gmsh, GetDP, статическая задача упругостиАннотация
Продолжен цикл статей, рассматривающих использование программного обеспечения с открытым исходным кодом Gmsh&GetDP для компьютерного моделирования электромеханических преобразователей. Выполнена оценка достоверности получаемых на практике частных решений задач статической линейной упругости сеточными методами с использованием ПО Gmsh&GetDP. Рассмотрены вопросы валидации компьютерных моделей для расчета механических напряжений и перемещения. Представлены результаты расчетов и сравнения для эталонных задач механики. Проведено сравнение полученных численных результатов с аналитическими решениями. Показана эффективность использования ПО Gmsh&GetDP для решения частных задач механики сплошной среды. Представленные результаты могут быть использованы для формирования матриц верификации и валидации при оценке достоверности численных моделей, а также при разработке новых электромеханических преобразователей. Выполнено моделирование быстровращающегося перфорированного тонкостенного круглого диска двигателя электроинструмента, которое не выявило превышения параметров напряженно-деформированного состояния над допустимыми значениями.Библиографические ссылки
Магнитоэлектрические вентильные двигатели в электроприводах производства ЗАО «ЧЭАЗ» / А.А. Афанасьев, В.А. Нестерин, В.М. Никитин, Р.А. Романов // Вестник Чувашского университета. 2010. № 3. С. 187 - 194.
Пахомин С.А., Пахомин Л.С., Крайнов Д.В. Макетный образец вентильного двигателя с постоянными магнитами для привода подводного аппарата // Изв. вузов. Электромеханика. 2012. № 1. С. 43 - 45.
Brandon L. Verbrugge, Matthew J. Mergener, Matthew P. Wycklendt, Jeffrey C. Hessenberger, Dennis J. Grzybowski, inventor; Milwaukee Electric Tool Corp., assignee. High-power cordless, hand-held power tool including a brushless direct current motor. United States patent US 10,821,591,B2. 2020 Oct. 30.
Junya Inuzuka, inventor; Makita Corp., assignee. Power tool. United States patent US 9,755,490,B2. 2014 Oct. 29.
Mr. Colin Crosby, Mr. Merritt J Tennison, Mr. Ryan F Schroeder, Mr. Jarrett A. Dunston, Mr. David J. Smith, Mr. Barak N Gohn, Mr. Andrew M. Palich, Mr. Justin H. Ayers, inventor; Black and Decker Inc., assignee. Brushless motor for a power tool. European Patent Office EP 3,229,350,B1. 2017 Apr. 06.
Dular P., Geuzaine C., Henrotte F. and Legros W. A general environment for the treatment of discrete problems and its application to the finite element method // IEEE Transactions on Magnetics, Sept. 1998. Vol. 34, No. 5, pp. 3395-3398.
Сахаров А.С., Кислоокий В.Н., Киричевский В.В. и др. Метод конечных элементов в механике твердых тел. Киев : Вища шк., 1982. 479 с.
Pilkey, Walter D. and Deborah F. Pilkey. PETERSON`S STRESS CONCENTRATION FACTORS Third Edition, 2008.
Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений. Графики и формулы для расчета конструктивных элементов на прочность. М.: Мир, 1977. 302 с
Warren C. Young, Richard G. Budynas, Roark’s Formulas for Stress and Strain, Seventh Edition, McGraw-Hill: New York, 2002.
Тимошенко С. П. Сопротивление материалов: пер. В.Н. Федорова с 3-го Америк. изд. М.: Физматгиз, 1960-1965. 2 т.; 23 см. Т. 2: Более сложные вопросы теории и задачи; под ред. И.К. Снитко. 1965. 480 с.