[发明专利]一种继电器用多有限元软件联合仿真分析方法

摘要

本发明的目的在于提供一种用于继电器设计的综合仿真分析系统，实现多有限元软件联合仿真的继电器用多有限元软件联合仿真分析方法。包括继电器描述语言和有限元仿真软件的联合调用，继电器描述语言分为两大部分：参数部分和模型描述部分；有限元仿真软件的联合调用，采用RML语言对继电器进行建模；针对有限元仿真软件开发出相应的翻译模块；结合有限元软件安装情况、仿真分析类型和仿真参数生成可以控制仿真软件工作的脚本文件；根据继电器设计中不同的分析需要控制有限元软件进行仿真计算；本发明提出了一种用于航天电磁继电器设计的建模语言，通过对Ansys、Flux和Adams等有限元软件进行二次开发，从而实现了多有限元软件的联合仿真。

主权项

1.一种继电器用多有限元软件联合仿真分析方法，包括继电器描述语言RML和有限元仿真软件的联合调用，其特征在于：继电器描述语言RML分为两大部分：参数部分和模型描述部分；参数部分主要包含变量的定义，包括变量名和变量值；模型描述部分包含采用规定语法对继电器模型进行的描述；在语言中参数部分和模型描述部分分别采用Variable和Geometry两个关键字进行标识；在参数部分，参数表达格式如下：参数名参数值在模型描述部分，按照点、线、面、体层次定义了一系列的语句进行描述；首先定义的是坐标系，其格式如下：coord ID x1 y1 z1 x2 y2 z2 ID2其中，ID为建立坐标系编号，x1、y1、z1分别是新坐标系原点在直角坐标系下三个轴的数值，x2、y2、z2分别是新坐标系相对于原坐标系在三个轴向的旋转值；ID2为原坐标系的编号；点的定义为：point ID x y z其中，ID描述的点的编号，x、y、z为点在坐标中的三轴向数值；线的定义为：lines ID P1 P2其中，ID为线的编号，P1、P2为线段两端点的编号；面的定义为：surf4 ID L1 L2 L3 L4其中，ID为面的编号，L1、L2、L3、L4为组成面的四条线的编号；体的定义为：solidz ID S1 P1 P2其中，ID为体的编号，S1为基准面，P1、P2为面拉伸方向的矢量控制点；通过这些描述定义，可以描述继电器的所有几何信息，但考虑到实际工程中采用的工程图以长、宽、角度等信息作为参数的表达方法，与RML中采用的几何坐标为参数的表达方法不同；因此，定义了将这些点的几何坐标位置信息，转换为工程图纸中的参数信息，描述格式如下：SetMap C Value K S1 S2 S3……SetMapEnd其中，C为工程图纸中的参数名称，Value为这个参数的原始值，K为相关系数，S1、S2、S3为参数的编号，即满足式(1)的关系；Sn＝Sn0+K(C0-C) (1)其中，Sn为描述语言参数的当前值，Sn0为描述语言参数的原始值，C0为模型参数的原始值，C为模型参数的当前值；有限元仿真软件的联合调用，具体步骤如下：步骤一：采用RML语言对继电器进行建模，将其工程图纸中的尺寸信息转化为RML语言描述的脚本文件；步骤二：针对有限元仿真软件开发出相应的翻译模块，将RML语言描述的继电器模型转化为对应有限元仿真软件的建模脚本；步骤三：结合有限元软件安装情况、仿真分析类型和仿真参数生成可以控制仿真软件工作的脚本文件；步骤四：根据继电器设计中不同的分析需要控制有限元软件进行仿真计算；步骤五：有限元仿真软件生成仿真结果文件，对结果文件进行读取得到需要的继电器特性信息。