Математическое моделирование плоскопараллельных стационарных магнитных полей актуаторов с эффектом памяти формы методом точечных источников
DOI:
https://doi.org/10.17213/0136-3360-2019-5-5-10Ключевые слова:
магнитное поле, метод точечных источников, магнитный момент, граничные условия, скалярный потенциал, напряженностьАннотация
Предложен вариант метода точечных источников для моделирования плоскопараллельных стационарных магнитных полей, в котором впервые используются новые источники - векторные магнитные моменты. При моделировании используется разложение поля в окружающем пространстве на два: поле токов катушек при отсутствии актуаторов и поле намагниченности актуаторов, которое заменяется полем магнитных моментов, расположенных в ферромагнитном элементе актуатора при отсутствии катушек. В качестве примера рассмотрена тестовая задача с известным аналитическим решением - выполнить математическое моделирование магнитного поля, образованного после размещения ферромагнитного цилиндра с радиусом R и магнитной проницаемостью μ+в однородное поле. Для определения моментов составлена система уравнений на основе граничных условий. Представлен более сложный случай - сечение рассматриваемого объекта является прямоугольником. При этом используется несколько источников поля, располагаемых вне и внутри прямоугольника. Описано применение предложенного метода для решения задачи синтеза актуатора - определением магнитодвижущей силы по заданной напряженности магнитного поля. Исследована зависимость погрешности моделирования от количества источников поля.Библиографические ссылки
Vasil’ev A.N., Buchel’nikov V.D., Taka-gi T., Khovailo V.V., Estrin E.I. Shape memory ferromagnets. Phys. Usp., vol. 46, pp. 559 - 588, 2003.
Wilson S.A., Jourdain R.P., Zhang Q. and [etc.]. New materials for micro - scull sensors and actuators: an engineering review, Materials Science & Engineering R- Reports, vol. 56, no. 6, pp. 1 - 129, 2007.
Балабан А.Л., Бахвалов Ю.А., Гречихин В.В. Математическое моделирование трехмерных магнитных полей комбинированным методом конечных элементов и фундаментальных решений с точечными магнитными моментами // Изв. вузов. Электромеханика. 2019. № 1. С. 5 - 14. DOI: 10.17213/0136-3360-2019-1-5-14
Штафль М. Электродинамические задачи в электрических машинах и трансформаторах. М.-Л.: Изд-во «Энергия», 1966. 200 с.
Поливанов К.М. Теория электромагнитного поля. М.: «Энергия», 1975. 208 с.
Тозони О.В., Маергей И.Д. Расчет трехмерных электромагнитных полей. К: Техника, 1974. 352 с.
Шимони К. Теоретическая электротехника. М.: Мир, 1964. 774 с.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
