ELCUT — компьютерная программа для проведения инженерного анализа и двумерного моделирования методом конечных элементов (МКЭ). Компьютерное моделирование и численный анализ в промышленности позволяет избежать дорогостоящих и длительных натурных испытаний, ускоряет, дополняет и иллюстрирует процесс проектирования и разработки, способствует развитию инженерной интуиции Басов К. А. ANSYS для конструкторов. — М.: ДМК Пресс, 2009. — с. 7-10. – 248 с. — ISBN 978-5-94074-462-7..
Краткое описание Программа ELCUT существует и развивается на протяжении более 20 лет и является популярной CAE-программой среди преподавателей и инженеровСарапулов Ф. Н., Сарапулов С. Ф., Томашевский Д. Н. и др. Электротехнологическая виртуальная лаборатория: Учебное пособие. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2003. – с. 3-4. - 233 с. – ISBN 5-321-00381-5.
Программа ELCUT разрабатывается российской компанией-разработчиком ООО «Тор». Это единственный продукт компании.
Модули ELCUT позволяют проводить анализ физических полей и получать решение связанных многодисциплинарных задач в таких видах анализаДубицкий С.Д., Поднос В.Г. ELCUT – инженерная система моделирования двумерных физических полей // CADmaster - 2001. - №1. - с.17-21.: магнитное поле переменных токов; магнитное поле постоянных токов и/или постоянных магнитов; нестационарное магнитное поле; электростатическое поле; электрическое поле постоянных токов; электрическое поле переменных токов; нестационарное электрическое поле; стационарное и нестационарное температурное поле; механические напряжения и упругие деформации. ELCUT является проприетарным программным обеспечением и распространяется как коммерческая программа «ELCUT Профессиональный» на условиях EULA. Имеется бесплатная (freeware) программа для студенческого и демонстрационного применения «ELCUT Студенческий».
Программа ELCUT сопрягается с известными CAD-системами через импорт и экспорт файлов в формате *.dxfБиктимиров К.В., Голландцев Ю.А. Совместимость информационных программ конструкторской подготовки производства и инженерного анализа // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2012. – часть 1. - № 1 (25). – М.: ТУСУР. 2012. – с. 87-92..
Программа ELCUT может быть встроена в другую программу или связана с внешней программойЗиневич Л.В. Решение задач строительства с использованием программного пакета ELCUT // Строительство – формирование среды жизнедеятельности. Сборник научных трудов XIV международной межвузовской научно-практической конференции молодых учёных, докторантов и аспирантов. – 2011. - М.: МГСУ. 2011. - с.47-51. - 864с.. Взаимодействие между ядром ELCUT и другими программами может быть реализовано двумя способами: на низком уровне через объектную модель ELCUT, названную ActiveField, и на высоком уровне через параметрический интерфейс с использованием утилиты LabelMoverКарачев В.Д., Белоногов В.Г., Голубев А.Н., Мартынов В.А. Моделирование М-фазного синхронного двигателя в среде ELCUT // Пятая региональная научно-техническая конференция студентов и аспирантов Энергия -2010. – 2010. – Том 3. – с. 155-159 – Иваново: ИГЭУ, 2010..
Основные возможности Модуль магнитное поле переменных токов предназначен для расчёта магнитного поля, возбуждаемого синусоидальным током заданной частоты с учётом вихревых токов (вытеснения тока и эффекта близости). Для этого модуля обеспечено также совместное решение полевой задачи с присоединённой электрической цепью. Используется для расчётов установок индукционного нагреваФризен В.Э. Моделирование индукционного нагрева с помощью программы Elcut 4.2T: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине "Методы расчета электромагнитных и тепловых полей". - Екатеринбург, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. - 36 с., трансформаторовБаженов М.С. Методы исследования полей рассеяния силовых трансформаторов // Вестник ТПУ. – 2011., реакторов, электрических машин, исполнительных механизмов, задач ЭМС и электромагнитной экологии. Модуль магнитостатика предназначен для расчёта магнитного поля постоянных токов и/или постоянных магнитов с учётом насыщения ферромагнитных материалов. Примерами таких расчётов являются исполнительные механизмы, электрические машины, магнитные экраны, приборы с постоянными магнитамиЧерных И.В. Решение полевых задач с помощью программы ELCUT 4.2: Методические указания по дисциплине "Методы расчета электрических и магнитных полей". - Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2005. - 24 с.. Модуль нестационарное магнитное поле предназначен для расчёта переходных процессов в электромагнитных устройствах. Этот вид анализа может включать учёт совместного действия переменных (в т.ч. импульсных) нагрузок и постоянных магнитов, а также совместное решение полевой задачи с присоединенной электрической цепью. Используется для расчёта работы двигателей от преобразователей, анализа влияния импульсных нагрузок и перенапряженийДоманов А.В. Компьютерные технологии в электроприводе: Конспект лекций. - Ульяновск: УлГТУ, 2006. - 112 с., систем с подмагничиванием и т. д. Модуль электростатика предназначен для расчёта электростатического поля, вызванного приложенным потенциалом, объёмными, поверхностными и точечными зарядамиАрбузов В.Н. Применение комплекса программ ELCUT для решения задач электростатики. Пособие для студентов заочной формы обучения по специальности 140211 "Электроснабжение". - М.: МИЭЭ, 2008. - 27 с.. Используется для анализа электроизоляционных конструкций, экранов, электрической прочности изоляционных систем, ёмкости системы проводников, электромагнитной экологии. Модуль электрическое поле постоянных токов предназначен для расчета растекания постоянных токов в проводящих массивах. Используется для расчёта заземлителей, печатных платСмирнов А. М. Анализ влияния подтравов печатных проводников на волновое сопротивление линии передачи в печатных платах // Сборник научных трудов Электромагнитная совместимость и проектирование электронных средств. – М.: МИЭМ, 2008. – с. 85-91., массивных шин, токов утечки изоляционных конструкций. Модуль электрическое поле переменных токов предназначен для расчёта электрических полей, вызванных переменными напряжениями, с учётом токов утечки. Используется для изоляционных конструкций, кабелей, кабельной арматуры, конденсаторов, высоковольтной изоляцииГрешняков Г.В., Дубицкий С.Д. Математическое моделирование электрического поля в муфтах силовых кабелей // Журнал Электроника. – 2013. – Выпуск 3/14.. Модуль нестационарное электрическое поле предназначен для расчёта электрических полей, вызванных импульсными напряжениями. Учитывает нелинейные физические свойства диэлектриков. Применяется при расчёте сложных систем изоляцииАндреев А.М., Лаврентьева М.Ю., Пак В.М., Старовойтенков В.В. Сравнительный анализ применения лент ЭЛМИКАПОР в системах изоляции // Электротехника. – 2002., варисторов, ограничителей перенапряжений, нелинейных экранов и т.п. Модуль теплопередача предназначен для расчёта переходного и установившегося температурного поля с учётом конвективного и радиационного теплообмена. Используется для анализа систем обогрева и систем охлажденияМишичев А.И., Мартьянова А.Е. Решение задач теплопроводности методом конечных элементов в CAE-системе ELCUТ: Методические указания по изучению курсов САПР. - Астрахань: АГТУ, 2001. - 39 с.. Модуль упругие деформации может быть использован для расчёта механических напряжений в различных устройствах. Например, строительные конструкции, техника высокого давления, отдельные узлы механических систем.
Ограничения В программе ELCUT есть ряд ограниченийДубицкий С. Д. Elcut 5.1 — платформа разработки приложений анализа полей // Exponenta Pro. - 2004. - № 1.. Большинство из них объясняются стремлением авторов создать простой и компактный инструмент компьютерного моделированияСалова И.А., Хрущев В.В. Моделирование в ELCUT. – Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2007. - 54 с.. Во-первых, используется один вид конечного элемента, треугольник (нет выбора между типами конечных элементов). Во-вторых, виды анализа задач механики и теплопередачи ограничены по функциональности и являются вспомогательными.
Вплоть до версии 6.0 ELCUT обеспечивал только 2D моделирование. Сейчас (апрель 2018 г.) ELCUT предоставляет возможность 3D моделирования для задач электростатики, электрического поля постоянных токов и стационарной теплопередачи.
См. также
Линейный двигатель
Примечания
Ссылки Сайт группы поддержки пользователей программы ELCUT Видеоролик, демонстрирующий импорт чертежа из Autodesk Inventor в ELCUT ELCUT на образовательном математическом сайте Exponenta.ru
Категория:Метод конечных элементов Категория:Программное обеспечение Категория:САПР Категория:CAE