ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ МАГНИТОСТРИКЦИОННЫХ УРОВНЕМЕРОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ SDN-СЕТЕЙ 

Миронов Андрей Николаевич, инженер, Научно производственное предприятие «Рубин» (Россия, г. Пенза, ул. Байдукова, 2), mironovmir@yandex.ru
Дементьева Елена Сергеевна, кандидат педагогических наук, заведующий кафедрой физики, Пензенский государственный технологический университет (Россия, г. Пенза, пр. Байдукова / ул. Гагарина, 1а/11), demeles2013@yandex.ru
Карпухин Эдуард Владимирович, кандидат технических наук, доцент, кафедра физики, Пензенский государственный технологический университет (Россия, г. Пенза, пр. Байдукова / ул. Гагарина, 1а/11), edvar1@rambler.ru

621.618

DOI

10.21685/2307-5538-2018-2-9

Актуальность и цели. Рассмотрена задача расчета магнитных полей магнитострикционных уровнемеров (МУ), в частности МУ накладного или погружного типа, основанных на применении ультразвуковых волн (УЗВ) кручения, численными методами. Выявлены наиболее распространенные недостатки при проектировании МУ – невысокая точность и значительная сложность вычислений. Показан способ устранения этих недостатков путем применения SDN-сетей.
Материалы и методы. Для этого предлагается получение математической модели магнитных полей МУ накладного или погружного типа на УЗВ кручения с помощью численного решения интегральных уравнений. Это обобщает решение задачи для любой расчетной области и обеспечивает минимальную погрешность аппроксимации. Также приводится способ повышения эффективности расчета за счет использования более сложных схем разностной аппроксимации.
Результаты. На основании данных, представленных в статье, было проведено моделирование выходных параметров магнитного поля МУ накладного или погружного типа на УЗВ кручения с помощью ЭВМ, объединенных в SDN-сеть.
Выводы. По результатам этого эксперимента сделаны выводы об увеличении точности расчетов и скорости сходимости численных методов. Показано, что подобный подход к расчету магнитных полей МУ позволяет снизить число необходимых итераций более чем в 1000 раз.

Ключевые слова

SDN-сети, магнитные поля, численные методы, математическое моделирование

 Скачать статью в формате PDF

1. Демирчян, К. С. Машинные расчеты электромагнитных полей / К. С. Демирчян, В. Л. Чечурин. – М. : Высш. шк., 1986. – 240 с.
2. Захаров, А. А. Аспекты информационной безопасности архитектуры SDN / А. А. Захаров, Е. Ф. Попов, М. М. Фучко // Вестник СибГУТИ. – 2016. – № 1. – С. 83–92.
3. Карпухин, Э. В. Способ повышения эффективности расчета параметров магнитострикционных преобразователей уровня с использованием программных комплексов / Э. В. Карпухин, Е. С. Дементьева, Ю. С. Кулькова // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 12, ч. 5. – С. 902–906.
4. Карпухин, Э. В. Комплекс программ для расчета параметров магнитострикционных преобразователей уровня накладного типа со сложной геометрией акустического тракта / Д. А. Мокроусов, Э. В. Карпухин, С. Б. Демин, В. С. Дятков // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 3. – URL: www.science-education.ru/117-13707
(дата обращения: 09.02.2018).
5. Карпухин, Э. В. Математическое моделирование магнитных полей накладных магнито-стрикционных уровнемеров : монография / Э. В. Карпухин, С. Б. Демин. – Пенза : ПензГТУ, 2014. – 116 с.
6. Манжиров, А. В. Методы решения интегральных уравнений : справочник / А. В. Манжиров, А. Д. Полянин. – М. : Факториал, 1999. – 272 с.
7. Мокроусов, Д. А. К вопросу повышения точности моделирования магнитных полей магнитострикционных уровнемеров накладного типа со сложной геометрией акустического тракта / Д. А. Мокроусов, Е. С. Демин, Э. В. Карпухин, С. Б. Демин // Актуальные научные достижения – 2014 : материалы X Междунар. науч.-практ. конф. (27–30 июня 2014 г.). – Чехия, Прага : Образование и наука, 2014. – С. 17–21.
8. Мокроусов, Д. А. Комплекс программ для расчета параметров магнитострикционных преобразователей уровня накладного типа со сложной геометрией акустического тракта / Д. А. Мокроусов, Э. В. Карпухин, С. Б. Демин, В. С. Дятков // Современные проблемы науки и образования. Технические науки. – 2014. – № 3. – URL: https://
www.science-education.ru/ru/article/view?id = 13707 (дата обращения – 09.02.2018).
9. Мокроусов, Д. А. Повышение эффективности численных методов моделирования магнитострикционных уровнемеров накладного типа со сложной геометрией акустического тракта / Д. А. Мокроусов, Е. С. Демин, Э. В. Карпухин, С. Б. Демин // Актуальные научные достижения – 2014 : материалы X Междунар. науч.-практ. конф. (27–30 июня
2014 г.). – Чехия, Прага : Образование и наука, 2014. – С. 13–16.
10. Мокроусов, Д. А. Применение численных методов для расчета магнитных полей в магнитострикционных уровнемерах / Д. А. Мокроусов, Э. В. Карпухин, В. С. Дятков, С. Б. Демин // Вестник Ижевского государственного технического университета. – 2013. – № 3. – С. 102–104.
11. Немыцкий, В. В. Качественная теория дифференциальных уравнений / В. В. Немыцкий, В. В. Степанов. – М.-Л. : ОГИЗ, 1947. – 448 с.