ELCUT
Новый подход
к моделированию полей

Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Распределение механических напряжений в длинном соленоиде

распределение напряжения в катушке, магнитные силы в катушке, соленоид, механические напряжения в электрической обмотке

Весьма длинный, толстостенный соленоид с равномерным распределением тока.

Тип задачи:
Осесимметричная связанная задача магнитостатики и механики.

Геометрия:
Распределение механических напряжений в длинном соленоиде Весьма длинный, толстостенный соленоид с равномерным распределением тока. Рассчитать индукцию магнитного поля и механические напряжения в соленоиде. R1 R2 Обмотка Воздух

Дано
Размеры R1 = 1 см, R2 = 2 см;
Относительная магнитная проницаемость воздуха и меди обмотки μ = 1;
Плотность тока j = 105 А/м²;
Модуль Юнга E = 1.075·1011 Н/м²;
Коэффициент Пуассона ν = 0.33.

Задание
Рассчитать индукцию магнитного поля и механические напряжения в соленоиде.

Решение:
Так как от координаты z ничего не зависит, рассмотрим небольшой участок соленоида (здесь 0.2 см). Радиальная составляющая индукции равна 0 на внешней поверхности соленоида. Перемещение вдоль z торцевых граней отсутствует, что соответствует бесконечной длине соленоида.
См. задачи Coupl1MS.pbm и Coupl1SA.pbm для магнитного и механического расчета соответственно.

Сравнение результатов

Распределение индукции
в длинном соленоиде:
Распределение механических напряжений
в длинном соленоиде:
моделирование соленоида магнитостатика моделирование соленоида механика

Индукция и радиальные напряжения при r = 1.3 см:

  Bz (мTл) σq (Н/м)
Источник 8.796 97.407
ELCUT 8.798 96.71

Источник
F.A. Moon, "Magneto-Solid Mechanics", John Wiley & Sons, N.Y., 1984, Chapter 4.

  • Видео: Распределение механических напряжений в длинном соленоиде
  • Смотреть на YouTube.
  • Скачать файлы задачи

    Обзор программы ELCUT

    Продукт
    Заказ
    Запросить пробную версию
    Модификации
    История версий
    Функциональность
    Состав
    Программирование
    Спецкурсы

    Применение
    Промышленность
    Образование
    Наука
    Типовые примеры
    Отзывы
    Пользователи

    Поддержка
    Онлайн семинары
    Виртуальный класс
    Вход для клиентов
    Словарь
    Тестирование

    Загрузить
    ELCUT Студенческий
    Руководство пользователя
    Библиотеки материалов
    Видео
    Бесплатные утилиты

    Новости
    Новые версии
    События
    Статьи
    Подписка

    Контакты
    О компании
    Как нас найти
    Консультации
    Поддержка онлайн
    Партнеры