Details

Выпускная квалификационная работа посвящена конечно-элементному моделированию и исследованию напряжённо-деформированного состояния ротора корабельного гребного электродвигателя с постоянными магнитами. Целью работы является снижение массы конструкции ротора при сохранении требуемых прочностных и жёсткостных характеристик. В работе проведён анализ исходной конструкции ротора, выполнены расчёты напряжённо-деформированного состояния при различных режимах работы, включая номинальный режим, испытания на угонную скорость и осевое ускорение. Выявлены основные зоны концентрации напряжений и недостатки исходной конструкции. Для повышения эффективности конструкции проведены топологическая и параметрическая оптимизации поперечных и продольных рёбер ротора. В результате получена оптимизированная конструкция, обеспечивающая снижение массы при соблюдении ограничений по напряжениям и перемещениям. Расчёты выполнены с использованием метода конечных элементов в программном комплексе COMSOL Multiphysics.

The bachelor thesis is devoted to the finite element modeling and stress-strain state analysis of the rotor of a permanent magnet marine propulsion motor. The aim of the work is to reduce the rotor mass while maintaining the required strength and stiffness characteristics. The initial rotor design was analyzed, and stress-strain state calculations were performed for different operating conditions, including nominal operation, overspeed testing, and axial acceleration. The main stress concentration zones and structural disadvantages were identified. Topology and parametric optimization of the transverse and longitudinal ribs were carried out to improve the rotor design. As a result, an optimized structure with reduced mass was obtained while satisfying stress and displacement limitations. The calculations were performed using the finite element method in the COMSOL Multiphysics software package.