نام پژوهشگر: رضا نامدار

بررسی روشهای مختلف مش بندی در روش جریان های سطحی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده برق و الکترونیک 1391
  رضا نامدار   مهدی اره پناهی

یکی از روش های حل عددی میدان های مغناطیسی روش جریان های سطحی (scm) است. در این روش مرزهای سیستم با یک سری جریان های سطحی مناسب جایگزین می شوند، در واقع تغییر ضریب نفوذپذیری در مرز بین نواحی با ضریب نفوذپذیری متفاوت باعث تغییر مسیر عبور شار می شود که تغییر مسیر توسط تعداد محدودی جریان سطحی مدل می شود. مقادیر این چگالی های جریان با استفاده از قوانین پیوستگی شار در مرز در حالت مماسی محاسبه می شوند، در این حالت چگالی شار یا شدت میدان مغناطیسی در هر نقطه برابر تاثیر این جریان های سطحی و منابع جریان موجود است. با توجه به اینکه در این روش مرزها با جریان های سطحی مناسب جایگزین می شوند کل محیط به صورت هوا ( ) در نظر گرفته می شود و می توان به راحتی از قانون بیوساوار برای محاسبه میدان های مغناطیسی استفاده کرد، و چون چگالی های جریان و میدان های مغناطیسی محاسبه شده اند می توان برای محاسبه نیرو از قانون لورنتز استفاده کرد. مهمترین مزیت scm نسبت به اجزاء محدود (fem) در حالت دو بعدی این است که مش ها در scm بصورت یک بعدی (تکه خط) و در fem بصورت دو بعدی (مثلثی) هستند در نتیجه ابعاد ماتریس سختی scm نسبت به femکمتر است. اساس scm بر مبنای محاسبه چگالی های جریان سطحی بر روی مرزها است، در نتیجه مقدار این چگالی های جریان و میزان صدق کردن آن ها در شرایط مرزی مولفه مماسی چگالی شار بعنوان یک معیار برای خطای محلی در نظر گرفته می شود. با توجه به وابستگی scm به نحوه مش بندی، در این رساله انواع روش های مش بندی بررسی و مش بندی ترکیبی بعنوان ایده اصلی این رساله بیان شده است. در این رساله سه ماشین موتور القای خطی سهفاز، آهن ربای الکتریکی و رلهالکترومغناطیسی با scm1 (جریان های سطحی با مش بندی اتوماتیک)، scm2 (جریان های سطحی با مش بندی ترکیبی) و fem شبیه سازی شده اند و در نهایت نتایج باهم مقایسه شده است. نتایج حاصل از سه روش مذکور بیانگر این مطلب است که تعداد مش ها در نتیجه ابعاد ماتریس سختی scm2 نسبت به دو روش دیگرکمتر است.