FEM-аналіз в задачах електромеханіки
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Код дисципліни: 8.141.00.M.7
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Електромехатроніка та комп'ютеризовані електромеханічні системи
Лектор: д.т.н., доцент Макарчук Олександр Володимирович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: • Вміти описувати наукові й математичні принципи, необхідні для розв’язування інженерних задач та виконання досліджень в області електромеханіки.
• Вміти визначати сучасний стан справ, тенденції розвитку, найбільш важливі розробки в галузі CAE-технологій в електромеханіці.
• Вміти описувати загальні принципи побудови математичних моделей для систем з розподіленими параметрами.
• Бути задтним відтворювати математичний зміст моделей, що ґрунтуються на описі процесів на підставі теорії поля.
• Вміти пояснювати основні рівняння електродинаміки, теорії пружності, теорії теплопровідності та принципи побудови моделей на їх підставі.
• Вміти класифікувати чисельні методи розв’язування диференційних рівнянь в частинних похідних.
• Вміти обґрунтовувати вибір методу, моделювати явища та процеси в динамічних системах, а також аналізувати отримані результати.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Теоретичні основи електротехніки
• Основи програмування та ПЗ для інженерних розрахунків
• Основи моделювання електромеханотронних перетворювачів
• Вища математика
Короткий зміст навчальної програми: Вступ. Загальна характеристика методів розв’язання краєвих задач математичної фізики. Інтегральні та диференційні оператори теорії поля.Теоретичні засади МСЕ. Функції форми (2-вимірне формулювання).Функції форми (3-вимірне формулювання).Умови однозначності та краєві умови. Математичне формулювання задачі магнітостатики. Алгоритм розв’язання задачі магнітостатики на основі методу Галеркіна. Формулювання задач електродинаміки. Варіаційне формулювання задачі розрахунку напружено-деформованого стану тіла довільної форми в межах теорії пружності. Алгоритм розрахунку поля механічних напружень. Математичне формулювання задачі стаціонарної теплопровідності. Алгоритм розв’язання задачі розрахунку поля температур в тілах довільної форми.
Методи та критерії оцінювання: • лабораторні заняття (30 бали) - 30 %
• контрольний захід (екзамен) (70 балів) - 70%
Рекомендована література: 1. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы / Р. Галлагер, пер.с англ. –М.: «Мир», –1984. –428 с.
2. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике / О.Зенкевич, пер.с англ. –М.: «Мир», –1975. –542 с.
3. Митчелл Э. и др. Метод конечных элементов для уравнений с частными производными / Э. Митчелл, Р. Уейт, , пер. с англ. –М.: Мир. 1981. –216 с.
4. Норри Д. и др. Введение в метод конечных элементов: Пер.с англ./ Д. Норри, Ж. де Фриз; –М.: Мир, 1981. –304 с.
5. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. Пер.с англ. / Л. Сегерлинд; –М.: «Мир», –1979. –392 с.
6. Liu G.R. Meshfree methods: moving beyond the finite element method / G.R. Liu, Taylor & Francis. 2003. –693 p.
7. Madenci E. et al. The finite element method and application in enginiring using ANSYS / E. Madenci, I. Guven, Springer. 2006. –686 p.
8. Moaveni, Saeed. Finite element analysis: theory and application with ANSYS / S. Moaveni. © 1999 Prentice hall, US, – 527 p.
9. Сильвестер П. Метод конечных элементов для радиоинженеров и инженеров-электриков: Пер. с англ ./ П. Сильвестер, Р. Феррари – М.: Мир, – 1986. –229 с.
10. Стренг Г. и др. Теория метода конечных элементов / Г. Стренг, Дж. Фикс, , пер. с англ. –М.: Мир. 1977. –351 с.
11. Ansys Theory Manual [Електронний ресурс] / SAS IP Inc., 2006. Режим доступу: https://ru.scribd.com/document/135963415/Ansys-Theory – Назва з екрану. Дата звернення: 04.02.2016.