Вестник МГТУ, 2022, Т. 25, № 4.

Петров Т. И. и др. Моделирование работы оборудования мобильной зарядной установки. Разрабатываемая МУЗЭ относится к группе механического исполнения 3 (М3), для которых согласно Г0СТ-3 0631-994уровень механических внешних воздействующих факторов имеет следующие границы: - диапазон частот синусоидальной вибрации находится в пределах от 0,5 до 35 Гц; - максимальная амплитуда ускорения синусоидальной вибрации - 5 м/с2; - пиковое ударное ускорение для ударов многократного действия - 30 м/с2; - длительность действия для ударного ускорения ударов многократного действия от 2 до 2 0 мс. Процесс проведения прочностных расчетов с применением МКЭ в программном обеспечении COMSOL можно разделить на несколько этапов: - создание геометрической модели объекта; - создание физической модели объекта; - наложение конечно-элементной сетки; - задание внешних связей; - моделирование нагрузок; - решение системы уравнений и расчет напряжений в узлах; - анализ результатов. После построения геометрическая модель МУЗЭ была разбита на узлы по своим ключевым элементам, а именно: 1) контейнер МУЗЭ; 2) сухой трансформатор ТСЗ 10/0,4 кВ; 3) двунаправленный инвертор; 4) блок накопителей электроэнергии. Далее для проведения прочностного анализа была создана физическая модель в программном пакете COMSOL. Создание физической модели начинается наполнением геометрической модели материалами, которые имеют свойства, отражающие механические характеристики разрабатываемой МУЗЭ. Для моделирования основных материалов с целью проведения прочностного анализа были выбраны следующие блоки из ПО COMSOL: Structural Steel (параметры представлены в табл. 1), Soft Iron, Copper. Таблица 1. Параметры материала Structural Steel МУЗЭ Table 1. Structural steel material parameters of MCSEU Параметр Значение параметра Плотность 7 850 кг/м 3 Модуль Юнга 200-10 9 Па Коэффициент Пуассона 0,31 Для трансформатора ТСЗ выбраны материалы магнитопровода и обмоток Soft Iron и Copper, механические параметры которых представлены в табл. 2 и 3. Таблица 2. Параметры материала Soft Iron Table 2. Soft iron material parameters Параметр Значение параметра Плотность 8 300 кг/м 3 Модуль Юнга 205-109Па Коэффициент Пуассона 0,33 Таблица 3. Параметры материала Copper Table 3. Copper material parameters Параметр Значение параметра Плотность 8 960 кг/м 3 Модуль Юнга 11010 9 Па Коэффициент Пуассона 0,35 После создания физической модели на смоделированную МУЗЭ была наложена сетка для проведения конечно-элементного моделирования. Максимальный размер элемента сетки - 30 см, минимальный - 3 см, максимальный рост элемента сетки задан коэффициентом 1,5, коэффициент кривизны равен 0,6. Задача данного исследования будет заключаться в моделировании механических параметров узлов конструкции МУЗЭ под ВВФ. Выбрана физика расчета Solid Mechanics с решением дифференциальных 4 Г0СТ-30631-99. Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям в части стойкости к механическим внешним воздействующим факторампри эксплуатации. М., 1999. 372