Расчет ггмп на стадии проектирования строительных сооружений (постановка задачи).
Расчет магнитного поля при наличии в пространстве ферромагнитных масс чаще всего представляет неразрешимую математическую задачу. В настоящее время расчеты в этом случае ведутся численными методами, в основе которых лежит метод конечных элементов, который реализуется в широком круге профессиональных комплексов моделирования физических процессов, таких как Elcut, Ansys, Cosmos и д.р.
Проиллюстрируем возможности программного комплекса ELCUT несколькими простеющими примерами.
Ферромагнитный стержень в магнитном поле Земли.
Искажение магнитного поля земли вокруг ферромагнитного стержня показано на рис. 12.
контур
Рис.12. ГГМП вблизи стержня
Два параллельных ферромагнитных стержня в магнитном поле Земли.
Если в пространстве расположены два параллельных стержня на некотором расстоянии друг от друга, то между стержнями образуется магнитопатогенная зона (уровень поля земли ослаблен ниже ПДУ).
Рис.13. Искажение поле Земли двумя ферромагнитными стержнями
Рис. 14. Зависимость магнитного поля в сечении линии искаженного магнитного поля вокруг двух ферромагнитных стержней с магнитной проницаемостью 250.
В данном примере расстояние между стержнями выбрано из соображений ослабления величины поля в 2 раза от нормального значения в соответствии с графиком на рисунке 2. Для географического расположения Ижевска нормальное значение магнитного поля Земли составляет – 43.5 А/м, что соответствует ПДУ для жилищных помещений – 29 А/м, для производственных – 21.5 А/м.
Разрыв кривой на рис. 14 обусловлен расположением в местах прерывания исследуемой зависимости ферромагнитных стрежней. Отметим, что в зоне максимального ослабления величина поля снижается до 10 раз относительно ПДУ.
Замкнутый прямоугольный ферромагнитный экран в магнитном поле Земли.
Рис.15. Распределение напряженности магнитного поля в клетке
Приведенные выше примеры лишь иллюстрируют возможность использования программного продукта ELCUT для расчета магнитопатогенных зон в проектируемых строительных сооружениях.
Задачи:
Провести анализ расчетных пространственных схем, наиболее востребованных при проектировании строительных сооружений.
Изучить магнитные характеристики арматурной стали – параметры петли Гистерезиса (коэрцитивная сила, магнитная проницаемость, остаточная намагниченность).
Разработать расчетные модели и их характеристики для численного моделирования.
Анализ численных расчетных схем и разработка рекомендаций по устранению магнитопатогенных зон.
Ижевск, 11.10.2010.