经典案例
  • 有限元分析在机械产品设计的应用
  • 汽车转向机构有限元分析与优化
  • 风力发电机主轴结构强度分析
  • 发动机连杆的强度分析与结构优化
  • 车辆传动轴的强度分析与方案改进
  • 摩托车车架的刚度及强度分析
  • 注塑模具机构强度分析及结构优化
  • 变速箱轴键强度校核及结构改进
  • 挖掘机铲斗有限元计算和强度分析

基于特征的模糊控制电磁场有限元分析

发布于:2016-03-29 19:15
有限元分析

      目前,在一些有限元分析App包中,要得到较好的有限元网格或初始网格,需要用户具有相关的常识以及大量的手工输入。从较粗略的有限元初始网格,有时往往需要细化好几次,花费较多的时间。本研究提出一种新的初始剖分方法,力求网格分布合理,以减少自适应的次数,尽快达到要求的精度。近年来,人工智能技术(神经网络、模糊控制等)逐步应用于有限元方法中,提高了有限元App包的智能化程度,从有限元计算精度对网格划分的要求来看,在位函数梯度比较大的地方,网格划分应较密。模糊控制具有不需要被控对象精确的数学模型、在控制常识完备的情况下易于实现等优点。本研究基于特征提出了一种模糊控制任意二维区域有限元网格生成的新方法,这种方法将整个区域根据一些典型特征(比如角域、电机的气隙等)划分出若干个特征子区域,然后对每一特征区域根据模糊数学理论以及有限元专家的经验建立相应的隶属度函数和模糊控制规则,从而生成分布较为合理的有限元网格。
      从有限元计算精度对网格划分的要求来看,在位函数梯度较大的区域,网格应该较密,考虑常用电磁装置电磁场分布的实际情况,对于电磁场有限元分析,定义如下特征:
      (1)物体分段的几何特征,比如边界角大于180°的角域、内边界等;
      (2)装置的物理特征,比如电机的气隙等;
      (3)语义特征,是指用户比较关心的区域。
      根据以上提出的特征,可将整个区域划分出若干个特征区域:
      (1)边界角域,此特征区域是以角点为圆心,一定长度为半径的圆域或扇形区域,半径的选取由用户输入或根据经验由系统给出半径的参考范围;
      (2)内边界区域,它是以内边为边线,距边界一定距离的区域,距离的选择可以由用户输入或根据经验由系统给出;
      (3)圆环域,这主要是针对电机气隙提出的,其区域描述参数一般由用户输入。不论应用哪一种有限元网格剖分的方法,节点和单元的分布决定着网格的好坏,节点和单元分布比较合理,得到的网格质量也较好,最终决定网格质量的是节点的分布,文献从节点的分布入手,提出了一种全局优化布点法。
      这种方法的基本思想是:假想用一个“硬币”代表这一个节点,其圆心就是节点所在的位置,其圆周为节点影响的范围,它排斥了在圆周内部布置别的节点的可能性,同时节点之间的距离又不应太远,应尽量密布。因此,可以这样描述一个网格分割问题:在一个待分区域内布置尽量多的节点,这些节点只需满足任意两点之间的距离必须大于给定的常数。该方法主要是针对等密度网格剖分进行的,也就是说它所布置硬币的大小是一样的,但是有时需要生成有梯度的网格,比如在特征区域内就需要细剖,同时还要考虑到网格的过渡。虽然文献在自适应部分提出了解决非等密度的思路,但是并没有实现,而且有一定的局限性。本研究结合推进波前法和Delaunay三角优化的思想,对全局优化布点法进行改进。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                  杭州纳泰科技咨询有限企业
                                                                          本文出自杭州纳泰科技咨询有限企业www.nataid.com,转载请注明出处和相关链接!




tag标签:
------分隔线----------------------------
------分隔线----------------------------
XML 地图 | Sitemap 地图