Создаем систему моделирования для анализа процессов в одновитковом вихретоковом датчике с использованием МКЭ и закона Био-Савара.
Кратко про датчик. Состоит из трех элементов: согласующего трансформатора, безиндуктивных тоководов и чувствительного элемента в виде отрезка проводника. С помощью тоководов чувствительный элемент вносится в зону измерения с повышенной температурой. Тоководы и чувствительный элемент образуют виток вторичной обмотки согласующего трансформатора, а его первичная обмотка включается в измерительную схему с импульсным питанием. В прикрепленном файле - схематическое изображение.
Цель моделирования - изучение электромагнитных процессов, протекающих в чувствит. элементе и объекте измерений при импульсном возбуждении измер. схемы (изменения индуктивности датчика во времени и от преобразуемых перемещений объекта, оценка влияния геометрических и электрофизических параметров материалов датчика и объекта и мешающих внешних факторов).
Но хотелось бы и узнать, какие из существующих систем моделирования (FemLab 3.1, HFSS, Maxwell 3D) способны решить подобные задачи (скорее всего использующие для этого уравнения Максвелла)?

Похоже, Maxwell 3D это действительно, то что вам требуется.
Ёще есть пакет у CST, называется MAFIA, возможно и ему это по силам, правда не уверен. Тут Yuri_Potapoff, наверное, больше скажет.

Вот еще: главная особенность задачи измерительная схема работает на импульсном питании и измерение индуктивности осуществляется в момент времени близкий к t=0 ("метод первой производной").
Вроде как в старые времена решать подобные задачи моделирования вихретоковых датчиков с использованием уравнений Максвелла не представлялось возможным (по отзывам первопроходцев).

В состав Maxwell3D входят несколько солверов, например:
The Eddy Current(AC magnetics) field simulator computes time-varying magnetic fields that arise from:
-AC current in conductors,
-Time-varying external magnetic fields represented by boundary conditions.
The quantity for which the eddy current field simulator solves is the magnetic field, H. The magnetic flux density, B, is automatically calculated from the H-field. Derived quantities such as forces, torques, energy, losses, and impedance, may be calculated from these basic field quantities at different frequencies.

Рус - Вторичные значения, такие, как силы, моменты, энергия, потери и сопротивления могут быть вычислены по этим базовым характеристикам поля при различных частотах.

Значит ли это, что используется разложение по гармоникам Фурье? Тогда тоскливо

Я тоже моделирую вихретоковые датчики. Уже давно использую Maxwell 2D. Сейчас попробовал реализовать 3-мерную модель в Maxwell 3D V10. Никак не могу задать источник тока. Возникает ошибка о том, что отсутствует "current density terminal". А корректно задать этот "current density terminal" ну никак не получается.
Может найдется здесь хотя бы один пользователь Maxwell 3D V10, кто может что-то подсказать?
Думаю, я разберусь, если кто-нибудь подкинет готовый простенький проект, в котором не возникает подобной ошибки. Можно даже в магнитостатике, там те же проблемы...

Vladets - это же здорово! К сожалению саму модель (*.fl) смогу предоставить только 28 февраля (товарищ, который непосредственно этим занимается в отъезде). Он же сможет ответить и на вопросы выбора режимов и задания исходных данных. Если не возражаете, то тогда и продолжим.
Сейчас могу заметить - версия Maxwell у Вас старая (или это студенческая версия?). Сейчас уже все перешли на 3.2 (мы пока в 3.1 моделируем, но там мало нужных режимов моделирования, для квазистатики только 2D).

V10 - конечно, старая. Хотелось бы, разумеется, поиметь V11. Но только где ее взять?
А что такое 3.1 и 3.2? Впервые слышу о таких названиях версий...

Проясните, пожалуйста, почему вы считаете свои тоководы безиндуктивными.

Мои попытки промоделировать нечто подобное в CST EM studio пока к успеху не привели, так как не получается моделирование на tet. mesh, почему не очень понятно. Возможно просто CST EM studio не поддерживает такое моделирование. Моделировать на прямоугольной сетке как то не очень хочется, так как по опыту работы с CST microwave studio helix coil на прямоугольной сетке считается не слишком корректно.

Большие извинения, Vladets!
Какой лабуды из-за праздника не напишешь. Для наших задач моделирования мы остановили выбор на пакете Femlab 3.1. Так что "здорово" можно отнести только к тому, что у Вас тоже задача моделирования вихретоковых датчиков. Постучитесь еще раз через ICQ после праздников, все расскажем и у меня тоже к Вам вопросы есть.
P.S.: Ваше письмо на PM не прочиталось, наверно 22 еще баги с PM на форуме были.

Конечно тоководы не безиндуктивные - это стремление в конструкции к идеалу, уменьшению помех и т.п. Подробнее отвечу попозже. Предполагается, что в одной из моделей, в частности, и оценим отличие от идеала.
Виток - у нас прямоугольный, т.к. чувствительный элемент датчика это отрезок проводника, и даже сам отрезок может быть плоский. Работали только в Femlab 3.1 и используем параллельно свои программы моделирования без использования уравнений Максвелла. Если позволите, то попозже мы Вам парочку вопросов по CST EM studio тоже сформулируем.

Я полностью за обмен мнения и наработками по моделированию. С учетом стоимости программ и затрат времени на их освоение, наше общение будет полезно каждому из нас.

У меня пока достаточно разумные результаты получаются только в СВЧ моделировании coax coil. Для моей задачи надо иметь два различных решения, высокочастотный расчет датчика намагниченности, в режиме возбуждения и измерения, и низкочастотный расчет влияния на датчик относительно низкочастотного но достаточно можного магнитного поля. В идеале было бы расчитать и само низкочастотное поле, создаваемое многослойной катушкой.

Софт Femlab 3.2 у меня есть, но особо не используется пока, так как для СВЧ он не самый оптимальный, а на первых порах СВЧ расчеты были для меня первоочередными.

Мда... Нет счастья в жизни... А я уж обрадовался
Ну неужели нету здесь ни одного пользователя Maxwell 3D?! Обидно до ужаса...

На вопросы готов ответить. Вы сейчас вроде в онлайне, но ответы на мой стук пока не приходят

Это были баги с моей головой во время празднования 23 февраля на работе. Я почему-то не догадался посмотреть в Ваш профиль и стукнулся в личку, чтобы узнать Ваш ICQ. Потом я немного протрезвел и посмотрел профиль. Ну и как "продвинутый" пользователь форумов IPB стер письмо за ненадобностю

Сообщение отредактировал Vladets - Feb 24 2006, 09:03

Все же - я за после праздников. Вопросы и как мы делаем будут четче, понятнее (чтобы лишний раз All время не тратить).

Vladets, я то Ваше сообщение в ICQ от 22.02 вижу. Может Вам надо мой запрос на авторизацию принять?

Вопрос к модератору...
Может я не в том разделе ищу помощи? Какой раздел форума больше всего подходит для вопросов по программному обеспечению для моделирования электромагнитных полей?

Сообщение отредактировал Vladets - Feb 24 2006, 12:42