Комплекс программ Gmsh&GetDP: валидация компьютерных моделей для расчета электромагнитной силы и момента

Денис Владимирович Батищев

doi:10.17213/0136-3360-2021-2-14-21

Авторы

Денис Владимирович Батищев Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2021-2-14-21

Ключевые слова:

верификация, валидация, моделирование, Gmsh, GetDP, электромагнитный привод

Аннотация

Продолжен цикл статей, рассматривающих использование программного обеспечения (ПО) с открытым исходным кодом Gmsh&GetDP для компьютерного моделирования электромеханических преобразователей. Выполнена оценка достоверности получаемых на практике частных решений задач электромеханики сеточными методами с использованием ПО Gmsh&GetDP. Рассмотрены вопросы валидации компьютерных моделей для расчета электромагнитной силы и момента. Представлены результаты расчетов и сравнения для электромагнитных устройств для тестовых задач TEAM 20 и TEAM 24 из пакета задач международного сообщества Compumag. Проведено сравнение полученных результатов с тестовыми. Показана эффективность использования ПО Gmsh&GetDP для решения задач магнитостатики в трехмерной постановке. Представленные результаты могут быть использованы для формирования матриц верификации и валидации при оценке достоверности численных моделей, а также при разработке цифровых двойников электромеханических преобразователей.

Биография автора

Денис Владимирович Батищев, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

канд. техн. наук, доцент кафедры «Электромеханика и электрические аппараты» Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) имени М.И. Платова.

Библиографические ссылки

Верификация комплекса программ Gmsh+GetDP для конечно-элементного моделирования электромагнитных полей / А.С. Хорошев, А.В. Павленко, Д.В. Батищев, В.С. Пузин, Е.В. Шевченко, И.А. Большенко // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2013. №. 6 (175). С. 74 - 78.

Khoroshev A.S. et al. Efficiency upgrade of different desktop-type computers when solving numerical problems //Life Science Journal. 2014. Т. 11, №. 2. С. 141 - 145.

TEAM Problems. Testing Electromagnetic Analysis Methods (T.E.A.M.) // URL: https://www.compumag.org/wp/ team/ (дата обращения: 22.02.2020).

Тестирование программного комплекса Gmsh + GetDP на задачах магнитодинамики / А.В. Павленко, А.С. Хорошев, В.С. Пузин, Е.В. Хорошева // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2015. №. 2. С. 8 - 13.

Jacques K. Energy-Based Magnetic Hysteresis Models-Theoretical Development and Finite Element Formulations. 2018.

Team32 // URL: https://gitlab.onelab.info/doc/models/ tree/master/Team32 (дата обращения: 22.02.2020).

Inductor // URL: https://gitlab.onelab.info/doc/models/ tree/master/Inductor (дата обращения: 22.02.2020).

Dular P., Geuzaine C. GetDP: а general environment for the treatment of discrete problems //University of Liege. - 2019.

Иванов-Смоленский А.В. Электромагнитные силы и преобразование энергии в электрических машинах. М.: Высш. школа, 1989. 312 с.

Team Problem 20. 3-D Static Force Problem // International Compumag Society. URL: http://www.compumag. org/jsite/images/stories/TEAM/problem20.pdf (дата обращения 22.02.2020).

Nakata T., Takahashi N., Nakano M., Morishige H., Matsubara K. ""Improvement of measurement of 3-D static force problem (Problem 20)"". Proceedings of the Fourth International TEAM Workshop, Miami, pp. 133-135, (1993).

Allen N., Rodger D. ""Description of TEAM workshop Problem 24: Nonlinear time-transient rotational test rig," in Proc. TEAM Workshop in the Sixth Round, Okayama, Japan, Mar. 1996, pp. 57-60

Description of TEAM Workshop Problem 24: Nonlinear Time-Transient Rotational Test Rig // International Compumag Society. URL: https://www.compumag.org/wp/ wp-content/uploads/2018/06/problem24.pdf (дата обращения 22.02.2020).

ANSYS, Maxwell Online Help, release 17.2, Ansys Inc., Canonsburg, PA 15317, April 2016.