Связанные задачи |
187 |
•Полный вращающий момент относительно начала координат, действующий на заданный объем
T = 12 v∫ (r ×(σn))ds ,
где r – радиус-вектор точки интегрирования.
Вектор вращающего момента параллелен оси z для плоской задачи и тождественно равен нулю в осесимметричном случае. Момент рассматривается относительно начала координат. Момент относительно любой другой точки может быть получен добавлением слагаемого F × r0, где F - суммарная сила и r0 – радиус-вектор точки, относительно которой вычисляется момент.
Связанныезадачи
ELCUT позволяет переносить источники поля (распределенные нагрузки), рассчитанные в одной задаче, в задачи другого типа. Предусмотрены следующие типы связи между задачами:
•Поле температур, обусловленное джоулевыми потерями в задаче растекания токов, задаче магнитного поля переменных токов или нестационарной электромагнитной задаче.
•Анализ механических напряжений с учетом рассчитанного распределения температуры.
•Расчет механических напряжений, вызванных магнитными силами.
•Расчет механических напряжений, вызванных электростатическими силами.
Специальный тип связанных задач позволяет переносить распределение поля из одной задачи (стационарной или нестационарной) в другую нестационарную задачу. Этим способом задается ненулевое начальное распределение поля в нестационарной задаче. Такой тип связи возможен в нестационарных магнитных и тепловых задачах.
В связанной задаче, в дополнение к источникам (нагрузкам), перенесенным из другой задачи, могут быть заданы прочие источники, как в обычной задаче.
Вы можете совместить разные типы связи в одной задаче. Например, после расчета растекания токов, распределения электростатических и магнитных полей в разных задачах, использующих один и тот же файл геометрии модели, Вы можете рассчитать распределение температуры, вызванное джоулевыми
188 Глава 9 Теоретическое описание
потерями, а затем - механические напряжения, вызванные действием температурных деформаций, электростатической и магнитной сил одновременно. К счастью, такие задачи весьма редки на практике.
В дальнейшем изложении назовем задачу, из которой переносятся данные – задачей-источником, а задачу, в которую переносятся данные - целевой задачей.
ELCUT накладывает некоторые ограничения на связанные задачи:
•Как задача-источник, так и целевая задача должны использовать один и тот же файл геометрии модели.
•Обе задачи должны использовать одну и ту же систему координат (декартову или цилиндрическую).
•К моменту решения целевой задачи задача-источник должна быть решена.
Замечание. Несмотря на требование единого файла модели для обеих задач, их расчетная область может не совпадать, поскольку часть подобластей, используемая в одной задаче, может быть исключена из рассмотрения в другой.
Учет джоулевых потерь в тепловой задаче
При переносе данных из задачи растекания электрических токов в тепловую задачу, мощность тепловыделения рассчитывается по закону Джоуля-Ленца. Она учитывается в каждой подобласти, включенной в рассмотрение в обеих задачах. При переносе данных из нестационарной магнитной задачи или задачи магнитного поля переменных токов джоулевы потери рассматриваются во всех проводящих областях. При переносе данных из нестационарной электромагнитной задачи в нестационарную тепловую задачу предполагается, что оба процесса протекают одновременно. Используя эту возможность, Вы можете смоделировать и рассчитать процесс нагрева от изменяющихся во времени токов (включая вихревые токи) в различных электромагнитных устройствах.
Учет распределения температур в задаче теории упругости
При расчете термических деформаций по полю температур, перенесенному из тепловой задачи, начальные деформации учитываются в каждой подобласти, включенной в рассмотрение в обеих задачах, если в подобласти задано ненулевое значение коэффициента теплового расширения (или хотя бы одной
Связанные задачи |
189 |
из его компонент в анизотропном случае). При переносе теплового поля из нестационарной задачи нужно указать соответствующий момент времени.
Учет магнитных сил в задаче теории упругости
При переносе магнитных сил в задачу теории упругости:
•Объемные силы учитываются во всех блоках, включенных в рассмотрение в обеих задачах, если подобласть обладает нелинейными магнитными свойствами, или в подобласти протекает ток (по закону Лоренца).
•Поверхностные силы учитываются на всех границах, разделяющих подобласти с разными магнитными свойствами, границах, несущих поверхностный ток, или внешних границах области (в смысле магнитной задачи). Поверхностная сила учитывается даже в том случае, если подобласть, к примеру, слева от границы исключена из рассмотрения в магнитной задаче, а подобласть справа - в механической.
При переносе магнитных сил из нестационарной задачи необходимо указать момент времени, для которого будут рассчитаны силы.
Учет электростатических сил в задаче теории упругости
При переносе электростатических сил в задачу теории упругости:
•Объемные силы учитываются во всех подобластях, включенных в рассмотрение в обеих задачах, если в подобласти задана плотность распределенного заряда.
•Поверхностные силы учитываются на всех границах, разделяющих подобласти с разной диэлектрической проницаемостью, границах, несущих поверхностный заряд, или внешних границах области в смысле электростатической задачи. Поверхностная сила учитывается даже в том случае, если подобласть, к примеру, слева от границы исключена из рассмотрения в электростатической задаче, а подобласть справа - в механической.
cxc