Thesis supervisor: Csaba Gáspár
Location of studies (in Hungarian): Széchenyi István egyetem Abbreviation of location of studies: SZE
Description of the research topic:
A villamos forgógépek szimulációjához a mérnöki gyakorlatban a legszélesebb körben alkalmazott számítási módszer a végeselem módszer (röviden: FEM). A végeselem módszer kiválóan alkalmazható általános feladatok megoldására és több évtizedes tapasztalat áll rendelkezésre a gyakorlati használatával kapcsolatban, viszont számos hátránnyal is rendelkezik.
Ezek közé tartozik, hogy a FEM bizonyos esetekben pontatlan megoldást ad, illetve még nagy számítási kapacitású processzor esetén is időigényes a használata. Ezenfelül, a FEM nagyon érzékeny a háló minőségére és a háló-felbontás nagyságára. Bizonyos esetekben, pl. nem konvergáló megoldás esetén újrahálózásra is szükség van, amely tovább lassítja a problémák megoldását.
A végeselem módszer kiváltására több lehetőség is van. Az egyik ígéretesnek tűnő alternatíva a virtuális elem módszer (röviden: VEM). Továbbá, számos háló nélküli („meshless”) módszer is komoly lehetőségeket tartogat a FEM kiváltására. Ezeknek a módszereknek az alkalmazása a villamos forgógépek számításához páratlan rugalmasságot képes biztosítani, már a modell előkészítési szakaszában is.
Valamennyi fent említett módszer robusztus a hálótorzulásokkal szemben. Ez különösen előnyös tulajdonság lehet a villamos forgógépeknél a mozgó- és a nem mozgó alkatrészek modellezésére.
Az alternatív módszerekkel könnyedén építhetünk modelleket akár tetszőleges szabályossággal is, a FEM kötött hálóstruktúrájával szemben, amely tulajdonság a Maxwell egyenletek megoldásának pontosságát és gyorsaságát is növelheti. Mindennek köszönhetően pontosabb gépmodellek alakíthatóak ki, amelyek meggyorsíthatják a géptervezési folyamatokat, mivel kevesebb iterációra van szükség. Mindemellett, a hajtásszabályozások kutatás-fejlesztése is aktívan profitálhat a megbízhatóbb gépmodellekből.
Ugyanakkor, a módszerek szélesebb körű elterjedéséhez elengedhetetlen még számos kihívás megoldása.
A téma célja ezeknek a nehézségeknek a megoldása, és a FEM alternatívájául szolgáló módszerek kutatása-fejlesztése, a villamos forgógépek térszámítási feladatainak hatékony megoldása érdekében.
Login
