Maxwell 3D (Ansoft) и модель вихретокового датчика, Выбор пакета FEM моделирования Опции

[Виктория]

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)?

Прикрепленные файлы

 ___.doc ( 56.5 килобайт ) Кол-во скачиваний: 175

 

[Vladets]

Блин... Как не вовремя я забыл про форум...
Как раз недавно добрался до подробного изучения Maxwell 3D v.11.1. Столько собак успел съесть. Хоть бы поделиться с кем-нибудь полученными знаниями

[Valodores]

Блин... Как не вовремя я забыл про форум...
Как раз недавно добрался до подробного изучения Maxwell 3D v.11.1. Столько собак успел съесть. Хоть бы поделиться с кем-нибудь полученными знаниями

Ну, делиться никогда не поздно, особенно если есть чем. Я, к примеру, так и не знаю, почему на симметричное кольцо с током действуют несимметричные пондеромоторные силы. А в Trancient солвере вообще конь не валялся, примеров его сипользования и его возможности в maxwell_full_book.pdf описаны крайне скудно. В любом случае, если есть чем делиться (а главное, если есть такое неудержимое желание), то непремнно делитесь, а благодарные пользователи тут же найдутся.

[Vladets]

Я, к примеру, так и не знаю, почему на симметричное кольцо с током действуют несимметричные пондеромоторные силы.

А там в модели точно все симметрично? Если границы модели прямоугольные, а катушка с током круглая, уже есть повод для несимметрии. Если я правильно понял проблему...

[Valodores]

А там в модели точно все симметрично? Если границы модели прямоугольные, а катушка с током круглая, уже есть повод для несимметрии. Если я правильно понял проблему...

Совершенно верно, Вы правильно поняли проблему и скорее всего причина именно в этом, хотя и нужно перепроверить. И раз уж речь зашла о границах, у меня есть еще такой вопрос. Когда задается незамкнутый контур, который возбуждается током с Faces, то необходимо, чтоб границы области решения (границы модели) совпадали с тем самым Faces. Это легко выполнить, если модель простая, а если сложная (допустим спираль) или состоящая из нескольких незамкнутых контуров, расположеных один внутри другого, как тогда задавать область решения?

[Vladets]

Когда задается незамкнутый контур, который возбуждается током с Faces, то необходимо, чтоб границы области решения (границы модели) совпадали с тем самым Faces. Это легко выполнить, если модель простая, а если сложная (допустим спираль) или состоящая из нескольких незамкнутых контуров, расположеных один внутри другого, как тогда задавать область решения?

Не уверен, что правильно понял вопрос... Попробую ответить на то, что понял...
Пытаюсь представить незамкнутый контур в виде спирали... Это как? Ток входит из границ модели, затем внутри модели прокручивается по спирали, затем выходит за границы модели... Я правильно представил? И в чем проблема? Будет 2 штуки Faces с заданными ампер-витками...
Или "несколько незамкнутых контуров, расположеных один внутри другого"... Ну будет не 2 штуки Faces, а количество контуров умножить на 2. В чем проблема?
"Как тогда задавать область решения?" Вообще-то область решения обычно задается исходя из того, что на границах модели Maxwell автоматом присвоит условие тангенциальности напряженности поля (условие Неймана). Ну если, конечно, других начальных условий там не будет принудительно присвоено. Т.е. граница модели делается там, где, условно говоря, ожидаемая величина поля уже очень маленькая...
Прошу прощения за банальности. Я пока пытаюсь уточнить вопрос

Не знаю, какую цель приследовали Вы, создавая этот сайт...

Первая цель - это узнать, сколько вообще людей интересуются Maxwell. Если окажется, что нас всего двое-трое, то и сильно развивать деятельность в этом направлении не стоит. Можно обмениваться опытом по аське. Собственно, для изучения интереса я там сделал анкету...

...хорошо бы разместить там документацию, примеры с описаниями и всех тех "собак", которых Вы успели съесть, подробно изучая Maxwell.

Ну это быстро сделать не получится. Буду стараться. А объем стараний будет прямо пропорционален интересу со стороны посетителей. Совсем будет хорошо, если кто-то захочет поучаствовать в совершенствовании сайта
Если удастся найти некоторое количество посетителей, сделаю нормальный форум

Лично я четвертый год пользуюсь Solid Works и настолько к нему привык, что при создани модели сложнее готового примитива пользуюсь только им. После этого ищу общие поддерживаемые форматы и через экспорт/импорт модель попадает в другую программу для обсчета, в том числе и в Maxwell. Естественно, это сопровождается калечением/лечением моделей, ограниченной корректировке, а о параметризации и думать нечего. Однако глядя на некоторые модели, создаваемые в Maxwell специалистами, диву даюсь, как и какими средствами это было нарисовано. Поэтому вот Вам сразу и пожелание по информативному заполнению сайта: если есть какая-нибудь информация о возможностях и инструментарии создания моделей в Maxwell - поделитесь, пожалуйста.

Честно говоря, в рисовалке я и сам не шибко силен. Мой опыт связан в основном с вихретоковыми датчиками. Там относительно простая геометрия, зато гораздо больше заморочек с параметризацией и пр.
У меня есть ответное предложение... Зайдите на форум сайта и приведите пример геометрии, которую легко реализовать в Solid Works, но сложно в Maxwell 3D. Будем вместе разбираться в возможностях рисовалки. И если что-нибудь интересное выясним, буду пополнять сайт страницами с полезными советами.

[Valodores]

Не уверен, что правильно понял вопрос... Попробую ответить на то, что понял...
Пытаюсь представить незамкнутый контур в виде спирали... Это как? Ток входит из границ модели, затем внутри модели прокручивается по спирали, затем выходит за границы модели... Я правильно представил? И в чем проблема? Будет 2 штуки Faces с заданными ампер-витками...
Или "несколько незамкнутых контуров, расположеных один внутри другого"... Ну будет не 2 штуки Faces, а количество контуров умножить на 2. В чем проблема?

Вопрос Вы поняли правильно, а проблема вот в чем. После создания модели необходимо (если я правильно понял) задать область решения Draw>Region, причем в случае открытого контура вот эта самая граница между Region и нарисованной моделью должна проходить через Faces. Если это прямолинейный проводник с током, расположеный вдоль оси Z, то это просто, задаем +X, -X, +Y, -Y, скажем 100%, а по оси Z - 0. Т.е. модель будет находиться внутри некоего параллелепипеда. А на что должна быть похожа фигура Region в случае спирали, а если вложенные модели?

Ну это быстро сделать не получится. Буду стараться. А объем стараний будет прямо пропорционален интересу со стороны посетителей. Совсем будет хорошо, если кто-то захочет поучаствовать в совершенствовании сайта

Готов поучавствовать и сделать, что в моих силах.

У меня есть ответное предложение... Зайдите на форум сайта и приведите пример геометрии, которую легко реализовать в Solid Works, но сложно в Maxwell 3D. Будем вместе разбираться в возможностях рисовалки. И если что-нибудь интересное выясним, буду пополнять сайт страницами с полезными советами.

Ответное предложение принимается, примеры приведу.

[Vladets]

Вопрос Вы поняли правильно, а проблема вот в чем. После создания модели необходимо (если я правильно понял) задать область решения Draw>Region, причем в случае открытого контура вот эта самая граница между Region и нарисованной моделью должна проходить через Faces. Если это прямолинейный проводник с током, расположеный вдоль оси Z, то это просто, задаем +X, -X, +Y, -Y, скажем 100%, а по оси Z - 0. Т.е. модель будет находиться внутри некоего параллелепипеда. А на что должна быть похожа фигура Region в случае спирали, а если вложенные модели?

А для задания границ модели вовсе не обязательно использовать именно Region. Можно использовать любую фигуру, которая будет вакуумом или воздухом и содержать в себе все остальные объекты. При этом границы модели автоматом пройдут по этой фигуре.
Например, у меня была модель, где background был в форме сектора цилиндра...

[Valodores]

А для задания границ модели вовсе не обязательно использовать именно Region. Можно использовать любую фигуру, которая будет вакуумом или воздухом и содержать в себе все остальные объекты. При этом границы модели автоматом пройдут по этой фигуре.
Например, у меня была модель, где background был в форме сектора цилиндра...

Я знаю, что можно использовать любую фигуру, но в том-то и дело, что КАК построить эту фигуру, описывающую сложную конструкцию со множеством Faces, вложеных друг в друга и лежащих в разных плоскостях? Если само по себе рисование в Maxwell непростое занятие, то рисование описывающей фигуры может стать вообще невыполнимым, либо на него уйдет в 10 раз больше сил и времени, чем на создание самой модели. И как при этом границы модели могут автоматом проходить по фигуре? Нет ли способа попроще?

[Vladets]

Я знаю, что можно использовать любую фигуру, но в том-то и дело, что КАК построить эту фигуру, описывающую сложную конструкцию со множеством Faces, вложеных друг в друга и лежащих в разных плоскостях? Если само по себе рисование в Maxwell непростое занятие, то рисование описывающей фигуры может стать вообще невыполнимым, либо на него уйдет в 10 раз больше сил и времени, чем на создание самой модели. И как при этом границы модели могут автоматом проходить по фигуре? Нет ли способа попроще?

А как насчет того, чтобы контактирующие с границами модели проводники делать заведомо длинее (не задумыаясь о точном соприкосновении конца проводника и конца модели), потом от этих проводников отрезать лишнее (например, с помощью функции Intersect). После такого обрезания нужные Faces создаются сами собой.
Это поможет?

[Valodores]

А как насчет того, чтобы контактирующие с границами модели проводники делать заведомо длинее (не задумыаясь о точном соприкосновении конца проводника и конца модели), потом от этих проводников отрезать лишнее (например, с помощью функции Intersect). После такого обрезания нужные Faces создаются сами собой.
Это поможет?

Это поможет, я так и пытаюсь делать, но во-первых все же некоторое это искажение первоначальной модели, а во-вторых лишние затраты труда-времени. Я надеялся, что есть способ более цивилизованный.