Читать онлайн «Решение полевых задач с помощью программы ELCUT 4.2: Методические указания по дисциплине ''Методы расчета электрических и магнитных полей''»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ-УПИ РЕШЕНИЕ ПОЛЕВЫХ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ ELCUT 4. 2 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по дисциплине “ Методы расчета электрических и магнитных полей ” для студентов всех форм обучения специальности 140605 «Электротехнологические установки и системы» Екатеринбург 2005  УДК 681. 3 Составитель: И. В. Черных РЕШЕНИЕ ПОЛЕВЫХ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ ELCUT 4. 2 Методические указания по дисциплине “Методы расчета электрических и магнитных полей”/ И. В. Черных. Екатеринбург: Изд-во УГТУ - УПИ, 2005. 24 с. В методических указаниях приведено описание пакета ELCUT 4. 2 (версия 4. 2). Дано описание общего подхода при решении полевой задачи, пошаговая инструкция для создания расчетной модели (на примере магнитостатической задачи), а также рекомендации по обработ- ке полученных результатов. Предназначены для студентов всех форм обучения специальности 140605 «Электротех- нологические установки и системы». Подготовлено кафедрой «Электротехника и электротехнологические системы». © Уральский государственный технический университет - УПИ, 2005 2 Введение ELCUT - это мощный современный комплекс программ для инженерного моделирова- ния электромагнитных, тепловых и механических задач методом конечных элементов. ELCUT позволяет решать двумерные плоские и осесимметричные задачи следующих типов: • Электростатика. • Линейная и нелинейная магнитостатика. • Магнитное поле переменных токов (квазистатическая задача для фиксированной часто- ты источника поля). • Линейная и нелинейная теплопроводность (статическая задача). • Линейный анализ напряженно - состояния (статическая задача). • Связанные (мультидисциплинарные статические) задачи. В комплексе использован принцип визуального программирования, в соответствии с ко- торым пользователю не требуется записывать системы уравнений и программировать методы их решения, а достаточно лишь создать в графическом редакторе геометрическую модель рас- считываемого устройства, а также задать свойства и параметры решаемой задачи. В результате в десятки раз сокращаются временные затраты на решение полевых задач, а получаемые ре- зультаты являются достаточно точными и весьма наглядными. 1. Обобщенная методика решения полевой задачи Решение полевой задачи сводится к нескольким последовательным шагам: 1. Выбор типа решаемой задачи (электростатика, магнитостатика и т. п. ). 2. Выбор класса задачи (плоская или осесимметричная). Осесимметричная задача выбирается, если моделируемый объект является телом вращения (цилиндрическая заготовка, труба, со- леноид и т. п. ). При этом, решая задачу в двумерной постановке, решение фактически нахо- дится для трехмерной задачи. 3.