[發(fā)明專利]一種背場磁體繞組的材料特性計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110698446.6
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113420481B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪獻(xiàn)偉;何慶;李秀蓮;蔣琴仙;謝文濤
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17;G06F111/04;G06F113/16;G06F119/14
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 毛姍

1.一種背場磁體繞組的材料特性計算方法，其特征在于：包括以下步驟：

S01、建立參數(shù)化導(dǎo)體截面模型；

S02、創(chuàng)建導(dǎo)體的三維有限元模型；

S03、施加用于計算導(dǎo)體彈性模量E_x和泊松比PR_xy,PR_xz的邊界條件；

S04、計算導(dǎo)體的彈性模量E_x和泊松比PR_xy,PR_xz；

S05、施加用于計算導(dǎo)體彈性模量E_y和泊松比PR_yz的邊界條件；

S06、計算導(dǎo)體的彈性模量E_y和泊松比PR_yz；

S07、施加用于計算導(dǎo)體彈性模量E_z的邊界條件；

S08、計算導(dǎo)體的彈性模量E_z；

S09、施加用于計算導(dǎo)體剪切模量G_xy的邊界條件；

S10、計算導(dǎo)體剪切模量G_xy；

S11、施加用于計算導(dǎo)體剪切模量G_xz的邊界條件；

S12、計算導(dǎo)體剪切模量G_xz；

S13、施加用于計算導(dǎo)體剪切模量G_yz的邊界條件；

S14、計算導(dǎo)體剪切模量G_yz；

所述S03包括：

S031、分別選擇滿足x＝0,y＝0,z＝0的三組節(jié)點(diǎn)，并分別施加固定約束；

S032、分別選擇x,y,z坐標(biāo)等于絕緣體寬度，高度和長度的三組節(jié)點(diǎn)，并分別施加自由度耦合約束；

S033、選擇x坐標(biāo)等于絕緣體寬度的一組節(jié)點(diǎn)，并施加1MPa的壓力載荷；

所述S04包括：

S041、求解施加邊界條件后的有限元模型；

S042、提取導(dǎo)體x,y,z方向的平均變形并計算對應(yīng)的線應(yīng)變SN_x,SN_y,SN_z；

S043、選擇x坐標(biāo)等于絕緣體寬度的一組節(jié)點(diǎn)，并提取節(jié)點(diǎn)的平均應(yīng)力S_x；

S044、計算S_x/SN_x,SN_y/SN_x,SN_z/SN_x，并將其分別賦給變量E_x,PR_xy,PR_xz。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種背場磁體繞組的材料特性計算方法，其特征在于：所述S01包括：

S011、基于ANSYS參數(shù)化語言定義可變參數(shù)來描述導(dǎo)體絕緣層厚度、鎧甲寬度、高度、厚度以及倒角半徑，為創(chuàng)建導(dǎo)體絕緣層和鎧甲做準(zhǔn)備；

S012、在笛卡爾坐標(biāo)系和柱坐標(biāo)系下根據(jù)導(dǎo)體各組件的尺寸參數(shù)創(chuàng)建導(dǎo)體的關(guān)鍵點(diǎn)，然后通過自底向上的建模方法分別創(chuàng)建導(dǎo)體截面的線模型和面模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種背場磁體繞組的材料特性計算方法，其特征在于：所述S02包括：

S021、對導(dǎo)體的面模型進(jìn)行布爾運(yùn)算使其所有子面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)滿足映射網(wǎng)格劃分要求；

S022、對導(dǎo)體鎧甲和絕緣部件分別定義彈性模量、剪切模量和泊松比的材料特性；

S023、定義MESH200單元，對導(dǎo)體的面模型進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分生成二維面網(wǎng)格模型；

S024、創(chuàng)建垂直于導(dǎo)體截面的掃掠線，通過掃掠網(wǎng)格劃分生成三維導(dǎo)體有限元模型。