Открывайте готовые расчёты в браузере за 2 с (до 300 тыс. DOF) или запускайте тяжёлые задачи до 1,5 млн+ степеней свободы офлайн на Windows и macOS.
Нестационарный джоулев нагрев и термоупругий удар медной S-шины инвертора (TET10)
Медная силовая S-образная шина тягового инвертора (40 граней CAD) с охлаждаемыми клеммами и разрезным перешейком на квадратичной сетке 4 107 TET10 при импульсном джоулевом тепловыделении 550 МВт/м³.
Силовые медные шины тяговых инверторов при токовых перегрузках и коротких замыканиях подвергаются интенсивному объёмному джоулеву нагреву при жёстко зажатых и охлаждаемых клеммных колодках. 40-гранная B-Rep модель медной S-шины (160 × 90 × 12 мм, радиусы гиба R = 3,5 мм, отверстия под болты R = 5 мм, центральный вентиляционный паз 26 × 8 мм) разбита на 4 107 квадратичных тетраэдров TET10 (7 777 узлов). За 4,0 с токовой перегрузки (Q = 5,5e8 Вт/м³) узкие ветви перешейка вокруг паза разогреваются с 20 °C до 644,8 °C при температуре клемм 210–225 °C, вызывая термоупругий выброс колена на 0,592 мм и напряжения 1 658 МПа.
1. Геометрия и конечные элементы
- •Твердотельная 3D B-Rep деталь (inverter_busbar.step, 40 граней CAD, 114 рёбер, объём 62,42 см³).
- •Квадратичная криволинейная сетка 2-го порядка: 4 107 элементов TET10, 7 777 узлов (23 331 прочностных DOF + 7 777 тепловых DOF), отклонение объёма от точного CAD 0,2%.
- •Электротехническая медь М1 / C11000 (E = 115 ГПа, ν = 0,34, ρ = 8960 кг/м³, α = 1,7e-5 1/К, κ = 380 Вт/(м·К), cp = 385 Дж/(кг·К)).
2. Граничные условия и нагрузки
- •Отверстия под болты (surface number 65, 35) и торцы клемм (surface number 64, 32) жёстко закреплены (fix) и термостатированы при T = 20 °C (вместе с контактными площадками клемм surface number 66, 29).
- •Конвективный теплообмен h = 45 Вт/(м²·К) при T∞ = 20 °C на широких верхних и нижних гранях шины (surface number 31, 33).
- •Объёмное джоулево тепловыделение Q = 5,5e8 Вт/м³ во всём объёме шины.
3. Результаты расчёта и верификация
- ✓Температура в узких ветвях перешейка вокруг паза вырастает с 20,0 °C до 644,84 °C за 4,0 с (ΔT_max = 624,84 К) с крутым градиентом к охлаждаемым клеммам (210,4 °C и 225,0 °C).
- ✓Стеснённое тепловое расширение вызывает боковой выгиб S-колена |u|_max = 0,5916 мм и пиковое термонапряжение по Мизесу σ_vm = 1 658,23 МПа во внутренних галтелях и углах паза.
- ✓В проект .wce вшиты все 21 нестационарных тепловых и прочностных кадра.
Нативный связный нестационарный термоупругий решатель WebCAE на квадратичных сетках TET10 позволяет инженерам силовой электроники рассчитывать локальный перегрев шин, распорные усилия на клеммах IGBT/SiC-модулей и термоусталостную прочность.
14 дней полного доступа ко всем функциям Pro. Платёж спишется только через 2 недели, если не отменить подписку.
- ✓14 дней триала (0 $ сегодня) (отмена в 1 клик)
- ✓До 1,5 млн+ степеней свободы (прямой sparse-решатель)
- ✓Нативные приложения Windows и macOS (100% offline)
- ✓Нелинейный контакт и устойчивость (Kσ, MITC4, RBE2/RBE3)
Задать вопрос расчётчикам по вашей задаче
Опишите вашу деталь или конструкцию — ответим в течение 2 часов.
Нужна мгновенная консультация по МКЭ или этому кейсу?
Нажмите на кнопку ИИ-чата в правом нижнем углу экрана — ассистент разберёт постановку задачи, формулы сопротивления материалов и команды DSL за 3 секунды.
Другие расчётные кейсы и модели
Сейсмический удар (base_accel) по фланцевому пилону связи с вынесенной массой на RBE2 (TET10)
Двухвходовой вихревой смесительный коллектор с отбойной перегородкой (CFD)
Поперечное обтекание шахматного пучка труб теплообменника: струи и вихревые дорожки (CFD)
