Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 543320)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента
Уважаемые СТУДЕНТЫ и СОТРУДНИКИ ВУЗов, использующие нашу ЭБС. Рекомендуем использовать новую версию сайта.

Компьютерные технологии в науке и производстве: расчет физических полей в электроэнергетике (250,00 руб.)

0   0
Первый авторКарпова И. М.
АвторыТитков В. В.
ИздательствоСПб.: Изд-во Политехн. ун-та
Страниц212
ID266907
АннотацияСодержит теоретический материал, необходимый для постановки задач расчета физических полей высоковольтных электротехнических и электрофизических установок и объектов методом конечных элементов. Рассмотрены многочисленные примеры задач с решениями.
Кем рекомендованоУчебно-методическим объединением по университетскому политехническому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки магистров «Техническая физика»
Кому рекомендованоПредназначено для студентов вузов, обучающихся по магистерской программе «Техника и физика высоких напряжений» направления подготовки магистров «Техническая физика». Может быть также использовано при обучении (в системах повышения квалификации, в учреждениях дополнительного профессионального образовании и пр.).
ISBN978-5-7422-3026-7
УДК621.373(075.8)
ББК31.241я73
Карпова, И. М. Компьютерные технологии в науке и производстве: расчет физических полей в электроэнергетике [Электронный ресурс] : учеб. пособие / В. В. Титков, И. М. Карпова .— СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2010 .— 212 с. : ил. — На тит. л.: Приоритетный национальный проект «Образование» .— ISBN 978-5-7422-3026-7 .— Режим доступа: https://rucont.ru/efd/266907

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Постановка задач электростатики для анализа высоковольтных конструкций…………………………………………. <...> Электрические поля постоянных токов в элементах высоковольтной электротехники…………………………………. <...> Электромагнитные поля переменных токов в устройствах высоковольтной электротехники………………………. <...> Получение сильного импульсного магнитного поля в одновитковом соленоиде……………………………………………. <...> Оно отражает опыт авторов в области компьютерного, главным образом конечно-элементного моделирования физических процессов, происходящих при эксплуатации различных элементов высоковольтной электротехники. <...> Наиболее простые решения уравнений математической физики, описывающих различные физические процессы, получаются для одномерных задач, к которым сводятся, например задачи о распространении тепла в неограниченной плоской стенке d T  q dx 2 2 0, решение которого при заданных граничных значениях температуры на концах отрезка x = 0 и x = l, имеет вид T T x( ) 0  0  T T1  x l     1 2 ( 0  1) 1  T T ql  2 где λ – коэффициент теплопроводности, q     x  l       ,  – объемная мощность тепловыделения. <...> Например, дифференциальное уравнение электростатики при отсутствии свободных зарядов для электрического потенциала U можно записать в виде   2 U n U 2       2 U 0 , 2  n = 0 в случае плоской геометрии (пластины, плоскопараллельные температурные поля), n = 1 в случае осевой симметрии (ограниченные или полуограниченные сплошные или полые цилиндры). <...> Среди численных методов решения уравнений в частных производных доминирующее положение к концу ХХ века занял метод конечных элементов. <...> Метод конечных элементов начал широко применяться с середины 50-х годов ХХ столетия и с тех пор завоевал известность исключительно полезного <...>
Компьютерные_технологии_расчетов_физических_полей_в_электроэнергетике..pdf
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ Введение…………………………………………………………... 5 1.Уравнения с частными производными и методы их решения. 7 2.Физические поля высоковольтных электроустановок……….. 14 2.1.Электромагнитные поля и процессы……………………... 14 2.1.1.Постановка задач электростатики для анализа высоковольтных конструкций………………………………………….. 14 2.1.2.Электрические поля постоянных токов в элементах высоковольтной электротехники…………………………………. 25 2.1.3.Электромагнитные поля переменных токов в устройствах высоковольтной электротехники………………………. 37 2.1.4.Магнитные поля электрофизических установок……. 45 2.1.5.импульсные электромагнитные процессы в проводниках……………………………………………………………...… 51 2.2.Тепловые поля и процессы в высоковольтных электротехнических устройствах…………………………………………….. 60 2.2.1.Стационарные тепловые поля………………………... 60 2.2.2.Нестационарные тепловые процессы………………... 68 2.3.Механические напряжения в элементах высоковольтной электротехники……………………………………………………….. 74 2.3.1.Задачи анализа напряженного состояния изоляционных конструкций…………………………………………………… 74 2.3.2.Температурные напряжения, комбинированные температурные и механические нагрузки………………………... 90 3.Основы метода конечных элементов………………………….. 94 3.1.Сущность метода конечных элементов…………………... 94 3.2.Дискретное представление функций с помощью конечных элементов………………………………………………………… 96 3.2.1.Общая классификация элементов……………………. 96 3.2.2.Одномерный линейный элемент……………………... 97 3.2.3.Двумерный линейный элемент………………………. 100 3.2.4.Трехмерный симплекс-элемент………………………. 104 3.2.5.Линейный четырехугольные элемент. Введение естественной системы координат…………………………………… 106 3.2.6.Элементы более сложной структуры………………… 110 3.2.7.Эрмитовы элементы…………………………………... 114 3.3.Формулировки задач математической физики с использованием конечных элементов………………………………………. 116 3.3.1.Вариационный подход к реализации метода конечных элементов……………………………………………………… 116 3.3.2.Проекционная формулировка метода конечных элементов………………………………………………………………. 127 3
Стр.3
3.4.Особенности численной реализации метода конечных элементов……………………………………………………………… 130 3.4.1.Прямые методы решения……………………………... 130 3.4.2.Итерационные методы решения………………...…… 132 4.Современное программное обеспечение метода конечных элементов………………………………………………………………… 135 4.1.Особенности программных средств конечноэлементного анализа………………………………………………….. 135 4.2.Основные элементы конечно-элементного программного комплекса…………………………………………………………... 137 4.3.Численное решение системы уравнений для конечных элементов……………………………………………………………… 148 4.4.Постпроцессорная обработка результатов решения…….. 150 4.5.Вычисление интегральных характеристик поля………… 155 4.6.Мультифизические конечно-элементные модели……….. 159 5.Задания для практических исследований……………………... 173 5.1.Расчет сопротивлений заземлителей……………………... 173 5.2.Расчет параметров сверхпроводящего токопровода…….. 182 5.3.Высокочастотное электромагнитное поле однопроводной воздушной линии………………………………………………… 185 5.4.Исследование стационарного теплового режима трехфазного кабеля………………………………………………………... 190 5.5.Исследование многовиткового соленоида……………….. 193 5.6.Получение сильного импульсного магнитного поля в одновитковом соленоиде…………………………………………….. 196 Библиографический список……………………………………… 209 Приложение. Физические характеристики материалов, применяемых в электроэнергетическом и электрофизическом оборудовании………………………………………………………………………... 210 4
Стр.4