船用感应电动机多物理场计算及分析的开题报告

船用感应电动机多物理场计算及分析的开题报告开题报告一、研究背景和意义感应电动机在船舶上应用广泛，其功率大、结构简单、运行可靠等优点使其成为了船用动力设备的主要选择之一。然而，在船舶运行中，感应电动机常受到不同物理场的影响，如电磁场、热场等，这些物理场相互耦合在一起，会导致感应电动机的特性改变和性能下降。同时，海洋环境的复杂程度也给感应电动机的设计、优化和性能评估带来了很大挑战。因此，开展船用感应电动机多物理场计算及分析的研究，有助于深入了解感应电动机在复杂海洋环境下的工作特性和优化设计方案，提高海洋工程的可靠性、安全性和经济性。二、研究内容和方案1.研究内容本研究将从感应电动机的电磁场和热场两个方面出发，进行多物理场计算及分析，具体包括：（1）感应电动机的电磁场计算与分析：通过有限元方法，建立感应电动机的电磁场模型，研究不同工况下电机内部电场分布、电磁参数变化等特性。（2）感应电动机的热场计算与分析：基于有限元分析技术，建立感应电动机的热场模型，探究海况变化对电机温度分布、散热性能、热应力等影响。（3）感应电动机多物理场的耦合分析：将电磁场和热场模型进行耦合，研究其相互影响，探讨应对不同电机工况下的耦合作用，如急停、重载、高速等工况下的电磁热耦合作用。2.研究方案本研究将采用有限元法建立电磁场和热场模型，用ANSYS软件进行仿真计算，具体研究方案如下：（1）建模：根据不同的工作条件建立感应电动机的电磁场和热场模型。（2）参数设置：根据工作条件确定电机内部各部分材料的物理参数和结构尺寸。（3）计算仿真：利用ANSYS软件，进行电磁场和热场的有限元仿真计算。（4）分析评估：分析计算结果并研究电磁场和热场的耦合作用，探究其对电机性能的影响。三、进度安排本研究预计时长为两年，计划按以下进度安排进行：第一年：1.调研相关文献，确定感应电动机电磁场和热场的计算方法；2.建立感应电动机的有限元模型，进行电磁场和热场的仿真计算；3.分析和评估感应电动机各种工况下的电磁场和热场特性；4.编写毕业设计开题报告。第二年：1.继续进行电磁场和热场模型的仿真计算和分析，研究其耦合作用；2.研究感应电动机的优化设计方法，探索提高电机性能的途径；3.撰写毕业论文并进行答辩。四、预期成果本研究预期达到以下成果：（1）深入了解感应电动机在复杂海洋环境下的电磁场和热场特性；（2）综合电磁场和热场的耦合作用，提出改善电机性能的优化设计方案；（3）为感应电动机在船舶工程中的应用提供依据和参考。五、参考文献1.Fortunato,F.,Luchetta,A.,&Mura,A.(2019).ElectricPropulsionofShips:InductionorPermanentMagnetMotors?.AppliedSciences,9(5),939.2.Li,L.,Gao,P.,Chen,K.,&Liu,Y.(2018).Optimaldesignofthewater-cooledinductionmotorintheunderwatergliderpropulsion.OceanEngineering,174,794-802.3.Yang,X.,Yuan,H.,Zhang,J.,&Zhang,L.(2019).Developmentofanovelcouplingcontrolstrategyforelectricshipswiththenewintegratedelectricpropulsionsystem.IEEETransactionsonVehicularTechnology,68(5),5015-5026.4.Ju,M.,Xiong,X.,Guo,Y.,Huang,J.,&Zhang,W.(2020).CoolingControlofaHigh-EfficiencyDistributionTransformerBasedonaDualIntelligentModel.Energies,13(5),1115.6.Li,S.,Wang,X.,&Ma,X.(2020).Predictivecontrolofmagneticfield-orientedcontrolinductionmotordriveswithspacevectormodulation.In2020IEEEAdvanc