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基于传输线法的交流接触器动态特性有限元并行计算方法研究
1
作者
杨文英
潘宇航
鲍家璇
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第18期7348-7358,I0027,共12页
动态特性评估对于交流接触器的可靠性和优化设计至关重要,数字样机模型与实验测量相结合的方法为评估动态特性提供了新方案。然而,现有商用有限元软件在求解数字样机模型时存在耗时长、收敛性差等诸多问题。对此,该文提出一种基于传输...
动态特性评估对于交流接触器的可靠性和优化设计至关重要,数字样机模型与实验测量相结合的方法为评估动态特性提供了新方案。然而,现有商用有限元软件在求解数字样机模型时存在耗时长、收敛性差等诸多问题。对此,该文提出一种基于传输线法的交流接触器动态特性有限元并行计算方法,可实现交流接触器动态特性的加速求解。首先,利用有限元法和场路耦合建立交流接触器电磁-力耦合的数字样机模型。然后,基于传输线法将有限元模型的三角形单元等效成电路模型和传输线模型,从而将非线性问题解耦为线性网络和非线性网络。非线性网络等效成多个独立的电路,可以进行单元的大规模并行计算。通过与商用有限元软件COMSOL Multiphysics?以及实验测量结果进行对比,验证了传输线法在交流接触器动态特性计算方面的准确性。与COMSOL Multiphysics?求解动态特性的时间相比,传输线法的计算速度比COMSOL Multiphysics?提升了2.46倍。
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关键词
交流接触器
有限元分析
传输线法
并行计算
动态特性
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职称材料
温振多维应力下航天电磁继电器动态特性和抗振性能研究
2
作者
杨文英
潘宇航
+1 位作者
鲍家璇
刘兰香
《电工技术学报》
2025年第19期6317-6328,共12页
航天电磁继电器必须具备良好的抗振性能,才能保证在温度-振动多应力叠加环境条件下仍能可靠动作。为了深入研究航天电磁继电器在温振多维应力下的动态特性和抗振性能,该文建立了温振交互作用下航天电磁继电器整机的多物理场耦合数字样...
航天电磁继电器必须具备良好的抗振性能,才能保证在温度-振动多应力叠加环境条件下仍能可靠动作。为了深入研究航天电磁继电器在温振多维应力下的动态特性和抗振性能,该文建立了温振交互作用下航天电磁继电器整机的多物理场耦合数字样机模型,采用间接耦合的方式通过预应力和温度两个变量耦合时域的动态特性仿真和频域的随机振动仿真。将电磁继电器动态特性和失效频率的试验测量结果与仿真数据进行对比,验证了该文建立的多物理场耦合数字样机模型的有效性。建立的三维数字样机模型可以动态展示航天电磁继电器在不同温度下的吸合过程,获取继电器的固有频率和随机振动的加速度响应。将数字样机模型与试验方法相结合可分析航天电磁继电器在温度-振动多维应力叠加环境下的动态特性和抗振性能,综合考虑温振多维应力作用下的评价方法更贴近继电器的实际工况,且更能反映航天电磁继电器的失效机理和失效模式。
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关键词
航天电磁继电器
动态特性
温振交互
随机振动
多物理场耦合
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职称材料
题名
基于传输线法的交流接触器动态特性有限元并行计算方法研究
1
作者
杨文英
潘宇航
鲍家璇
机构
哈尔滨工业大学电器与电子可靠性研究所
出处
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第18期7348-7358,I0027,共12页
基金
国家自然科学基金项目(52277141)。
文摘
动态特性评估对于交流接触器的可靠性和优化设计至关重要,数字样机模型与实验测量相结合的方法为评估动态特性提供了新方案。然而,现有商用有限元软件在求解数字样机模型时存在耗时长、收敛性差等诸多问题。对此,该文提出一种基于传输线法的交流接触器动态特性有限元并行计算方法,可实现交流接触器动态特性的加速求解。首先,利用有限元法和场路耦合建立交流接触器电磁-力耦合的数字样机模型。然后,基于传输线法将有限元模型的三角形单元等效成电路模型和传输线模型,从而将非线性问题解耦为线性网络和非线性网络。非线性网络等效成多个独立的电路,可以进行单元的大规模并行计算。通过与商用有限元软件COMSOL Multiphysics?以及实验测量结果进行对比,验证了传输线法在交流接触器动态特性计算方面的准确性。与COMSOL Multiphysics?求解动态特性的时间相比,传输线法的计算速度比COMSOL Multiphysics?提升了2.46倍。
关键词
交流接触器
有限元分析
传输线法
并行计算
动态特性
Keywords
AC contactor
finite element analysis(FEA)
transmission line method
parallel computation
dynamic characteristics
分类号
TM572 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
温振多维应力下航天电磁继电器动态特性和抗振性能研究
2
作者
杨文英
潘宇航
鲍家璇
刘兰香
机构
哈尔滨工业大学电器与电子可靠性研究所
出处
《电工技术学报》
2025年第19期6317-6328,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52277141)。
文摘
航天电磁继电器必须具备良好的抗振性能,才能保证在温度-振动多应力叠加环境条件下仍能可靠动作。为了深入研究航天电磁继电器在温振多维应力下的动态特性和抗振性能,该文建立了温振交互作用下航天电磁继电器整机的多物理场耦合数字样机模型,采用间接耦合的方式通过预应力和温度两个变量耦合时域的动态特性仿真和频域的随机振动仿真。将电磁继电器动态特性和失效频率的试验测量结果与仿真数据进行对比,验证了该文建立的多物理场耦合数字样机模型的有效性。建立的三维数字样机模型可以动态展示航天电磁继电器在不同温度下的吸合过程,获取继电器的固有频率和随机振动的加速度响应。将数字样机模型与试验方法相结合可分析航天电磁继电器在温度-振动多维应力叠加环境下的动态特性和抗振性能,综合考虑温振多维应力作用下的评价方法更贴近继电器的实际工况,且更能反映航天电磁继电器的失效机理和失效模式。
关键词
航天电磁继电器
动态特性
温振交互
随机振动
多物理场耦合
Keywords
Aerospace electromagnetic relay
dynamic characteristics
temperature-vibration interaction
random vibration
multiphysics coupling
分类号
TM581.3 [电气工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于传输线法的交流接触器动态特性有限元并行计算方法研究
杨文英
潘宇航
鲍家璇
《中国电机工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
温振多维应力下航天电磁继电器动态特性和抗振性能研究
杨文英
潘宇航
鲍家璇
刘兰香
《电工技术学报》
2025
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职称材料
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参考文献
引证文献
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