[发明专利]电磁阀仿真优化设计分析系统

说明书

技术领域

本发明涉及电磁阀设计技术领域，特别是一种电磁阀仿真优化设计分析系统。

背景技术

电磁阀作为一种与企业安全生产直接相关的重要工业产品，在众多领域起着不可或缺的作用。将现代虚拟设计仿真技术引入电磁阀的设计中，在不改变电磁力的情况下，减少电磁机构的体积，节约铜铁用量，优化动作过程，提高电磁阀的使用寿命，减少稳定状态的工作温升，同时结合流量控制具体情况，实现节能、节材、稳定运行，成为可能。但是，国内对电磁阀的研究起步较晚，对电磁阀的设计理论研究更加滞后。电磁阀的虚拟仿真设计领域，目前国内处于真空状态。

我国电器行业计算机设计仿真技术近年来发展迅速，已有开关板、保护屏等成套装置的设计技术，电磁铁及电磁系统的计算仿真技术，电器产品的动静特性分析和优化设计等等。虚拟样机技术是以机械系统动力学和运动学仿真技术为核心，兼顾可视化技术、有限元方法、优化设计技术等的综合性技术。它克服了传统设计中制造及试验周期长、成本高的缺点，拥有灵活的市场反应能力。我国电器领域虚拟样机技术正在蓬勃发展。其中，西安交通大学针对断路器和接触器开展的虚拟样机研究内容已涉及到了电、磁、力、温度等多物理场的分析，并注重了各物理场之间的耦合作用。福州大学、河北工业大学等主要在低压电器装配方向做了大量研究工作。这些系统大都采用了在三维专业造型软件基础上进行二次开发，从而具有统一数据库的零件造型与可视化的装配过程仿真功能，并可以完成与装配相关的功能分析，如质量、转动惯量的计算，反力参数的计算，装配零件间余隙分析与干涉检验等等。应用各种通用有限元软件开展针对低压电器的三维电磁场有限元计算，触头间电动斥力的有限元分析以及电器温度场的仿真分析等。尤其在低压电器电弧研究方面，将温度场、流体场耦合计算，成功模拟了电弧的生成、移动。应用动力学仿真软件对电器机构的动力学特性进行研究。

因此，借鉴低压电器的设计方法，开发和研究具有智能优化设计功能的电磁阀计算、优化仿真设计、分析系统，是一件十分有意义的工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁阀仿真优化设计分析系统，该系统有利于对电磁阀进行全面的仿真优化设计分析，从而设计出性能优良的电磁阀。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电磁阀仿真优化设计分析系统，其特征在于：包括系统管理中心B、动态设计模块、温升计算模块、优化设计模块、失效机理分析模块、输出管理模块L和输出结果模块M；

所述系统管理中心B与所述动态设计模块、温升计算模块、优化设计模块和失效机理分析模块相连接，所述系统管理中心B用于选定电磁阀类型以及需要完成的工作是动态设计、温升计算、优化设计或失效机理分析；

所述动态设计模块包括动态参数设置模块C1、与所述动态参数设置模块C1相连接的吸合过程动态计算模块H、分断过程动态计算模块I和吸持阶段计算模块J，所述吸持阶段计算模块J另一输入端与所述温升计算模块的温升计算结果模块K2相连接以进行温度计算的校验，所述吸合过程动态计算模块H、分断过程动态计算模块I和吸持阶段计算模块J的计算结果共同传输到动态特性仿真模块K1中进行存储和数据处理；所述动态特性仿真模块K1的计算结果送入所述输出管理模块L中；

所述温升计算模块包括温升参数设置模块D1、与所述温升参数设置模块D1相连接的温度场计算模块N和电磁场计算模块O，所述温度场计算模块N和电磁场计算模块O的计算结果共同传输到温升计算结果模块K2，所述温升计算结果模块K2的计算结果分两路输出，一路输出至所述吸持阶段计算模块J中，另一路送入所述输出管理模块L中；

所述优化设计模块包括优化参数设置模块E1和与所述优化参数设置模块E1相连接的优化计算程序模块R，所述优化计算程序模块R调用动态计算程序模块T和温升校验计算模块U，然后将符合优化设计条件的参数结果送入所述输出管理模块L中；

所述失效机理分析模块包括失效参数设置模块F1、失效机理计算模块S和失效分析结果模块K4，所述失效分析结果模块K4将数据整理和分析结论送入所述输出管理模块L中；

所述输出管理模块L用于汇总动态设计、温升计算、优化设计、失效机理分析的各种数据和结果，形成报告并送入所述输出结果模块M中；

所述输出结果模块M用于输出相应的产品分析报告。

本发明的有益效果是针对目前电磁阀特性仿真、动态优化设计领域的空白状态，通过对电磁阀电磁系统和整体结构进分析、计算、建模、试验，结合虚拟设计技术，建立电磁阀仿真优化设计分析系统，为设计性能优良的电磁阀奠定基础。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。