电励磁双凸极电机的有限元前处理

摘要

本文研究了开关磁阻电机和电励磁双凸极电机的工作原理后，作出一些对比研究，得出结论，最后设计出了自己的电励磁双凸极电机结构。接着本文对电励磁双凸极电机结构二维区域上进行研究阐述，得出圆形电机截面几乎都是由两个子区域组成，即三边形和四边形。由三边形和四边形各边的数学描述特点，本文阐述了三边形布点函数和四边形布点函数。此函数可自动布点，只要调节两个参变量，可对区域进行任意加密。利用VC++的窗口功能和放大程序，程序员可以用肉眼看到满意的网格——所有的单元几乎接近等边三角形。
　　 在综述国内外相关剖分算法的基础上，本文着重讲述了Delaunay算法，而且添加了自己的算法于Delaunay算法当中，这部分算法主要由两个函数来完成此——寻找最佳三角形函数和三角形向外扩展的函数。由于区域与区域之间存在接点编号不同，但是X和Y轴坐标是相同的点，本文特意阐述接点编号处理函数，专门处理此类问题。
　　 最终，本文把以上五个子函数做成数据包，非常方便其他程序员借用。最终，采用面向对象的visual C++软件，开发出了一个比较通用的，几乎可以适用于任何圆形电机的有限元前处理剖分软件。
　　 通过实验证明，此剖分程序结构紧凑，思路明确，调试方便，非常适用于有限元计算前处理，可以为有限元计算的程序员减少大量的工作，节省大量的时间，可以为国产电机有限元磁场计算软件的开发提供一定的数据包。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 双凸极电机的发展与研究现状

1.2 双凸极电机有限剖分研究现状

1.3 双凸极有限元计算前处理程序的研究意义与研究工作

第二章 电励磁双凸极电机的原理及其结构设计

2.1 双凸极电机发展概述

2.2 开关磁阻电机结构与工作原理

2.2.1 开关磁阻电机基本结构形式

2.2.2 开关磁阻电机工作原理

2.3 电励磁双凸极电机的结构设计与工作原理

2.3.1 电励磁双凸极电机的结构设计

2.3.2 电励磁双凸极电机的工作原理

2.4 开关磁阻电机与电励磁电机性能比较

2.5 本章小结

第三章 二维区域有限元剖分方法

3.1 引言

3.2 二维区域有限元三角网格剖分的基本过程

3.3 二维区域有限元三角网格剖分算法的度量标准

3.4 二维区域有限元三角网格剖分算法概述

3.4.1 二维区域的数据分类

3.4.2 二维区域有限元三角网格剖分算法分类

3.4.3 结构化网格生成方法

3.4.4 非结构化网格生成方法

3.4.5 混合结构化网格生成方法

3.5 三角网格剖分的优化准则

3.5.1 最小内角最大准则

3.5.2 空外接圆准则

3.6 本章小结

第四章 电励磁双凸极电机有限元网格剖分算法

4.1 布点函数

4.1.1 三边形布点函数

4.1.2 四边形布点函数

4.2 距离最小两点函数

4.3 基于Delaunay算法的网格算法具体实现过程

4.3.1 寻找最佳三角形函数

4.3.2 三角形向外扩展的函数

4.4 节点编号处理函数

4.5 本章小结

第五章 主函数结构及其调试

5.1 主函数的结构

5.1.1 函数的使用

5.1.2 数据输出“dat”文件格式

5.2 部分程序的使用调试

5.2.1 剖分程序耗费时间估算

5.2.2 程序的使用调试

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及成果

致谢