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]

Я, конечно, мало понимаю в рисовании сложных фигур... Но почему искажение первоначальной модели - это криминал?
Пока не могу понять, почему такие приемы кажутся не цивилизованными... Давайте представим, что создатели Maxwell готовы добавить туда средства, которые вам необходимы... Вы можете сформулировать, что бы вы хотели увидеть в качестве этих средств (без ссылок на Solid Works)? Тогда и будем искать, что там есть такого, что может упростить жизнь...
Я вот, например, делаю окончательные геометрические модели путем искажения предварительно нарисованных примитивов. Нужно нарисовать пол-цилиндра, ограниченные плоскостью симметрии? Сначала делаю цилиндр, потом обрезаю половину с помощью Split...

[Valodores]

Я, конечно, мало понимаю в рисовании сложных фигур... Но почему искажение первоначальной модели - это криминал?
Пока не могу понять, почему такие приемы кажутся не цивилизованными... Давайте представим, что создатели Maxwell готовы добавить туда средства, которые вам необходимы... Вы можете сформулировать, что бы вы хотели увидеть в качестве этих средств (без ссылок на Solid Works)? Тогда и будем искать, что там есть такого, что может упростить жизнь...
Я вот, например, делаю окончательные геометрические модели путем искажения предварительно нарисованных примитивов. Нужно нарисовать пол-цилиндра, ограниченные плоскостью симметрии? Сначала делаю цилиндр, потом обрезаю половину с помощью Split...

Нет, нецивилизаванным мне кажется вынужденное удлиннение проводников до границы модели, мне кажется непродуманным именно этот момент. Неужели они сами так делают или же есть какой-нибудь иной способ, обрисовать модель вакуумом?
Чаще всего мне приходится просчитывать конструкции с коническими спиралями и их рисование в Maxwell я пока не представляю. Мало того, спираль, которая заложена в примитивах, выполнена из провода квадратного сечения, а как насчет круглого или прямоугольного? Хорошо бы видеть такой инструмент, как вытягивание/вырезание по траектории.

Сообщение отредактировал Valodores - Nov 13 2008, 12:56

[Vladets]

Нет, нецивилизаванным мне кажется вынужденное удлиннение проводников до границы модели, мне кажется непродуманным именно этот момент. Неужели они сами так делают или же есть какой-нибудь иной способ, обрисовать модель вакуумом?

Чтобы программа сама находила максимальные координаты совокупности нарисованных объектов и автоматом создавала область через эти координаты? Ну это ж вы прям совсем волшебную палочку хотите. Боюсь, ничего такого в Maxwell'е нету
А какую фигуру он при этом должен создать? Box? А если ваши Faces идут не под прямым углом к осям? Может быть тогда Maxwell должен задать вопрос, не подровнять ли вам ваши Faces? :D
Не понимаю, в чем проблема заранее удлинить проводники...
И еще... А сильно ли пострадает адекватность модели, если проводники замкнуть внутри модели? Иногда лучше начать с более простого. И если это простое дает достаточно адекватный результат, то к более сложному переходить, быть может, и не имеет смысла. А то ведь иначе моделированием можно до бесконечности заниматься

Чаще всего мне приходится просчитывать конструкции с коническими спиралями и их рисование в Maxwell я пока не представляю. Мало того, спираль, которая заложена в примитивах, выполнена из провода квадратного сечения, а как насчет круглого или прямоугольного? Хорошо бы видеть такой инструмент, как вытягивание/вырезание по траектории.

Из провода квадратного сечения - это RectangularSpiral в User Defined Primitive. А вообще в Draw есть еще Helix и Spiral. Рисуешь двумерный объект, выделяешь его. Вызываешь одну из этих функций, она рисует спираль. Helix и коническую рисует, если Radius Change Per Turn сделать ненулевым.
Или вы эти функции уже пробовали, но они вам чем-то не подходят?

[Valodores]

Чтобы программа сама находила максимальные координаты совокупности нарисованных объектов и автоматом создавала область через эти координаты? Ну это ж вы прям совсем волшебную палочку хотите. Боюсь, ничего такого в Maxwell'е нету
А какую фигуру он при этом должен создать? Box? А если ваши Faces идут не под прямым углом к осям? Может быть тогда Maxwell должен задать вопрос, не подровнять ли вам ваши Faces? :D
Не понимаю, в чем проблема заранее удлинить проводники...
И еще... А сильно ли пострадает адекватность модели, если проводники замкнуть внутри модели? Иногда лучше начать с более простого. И если это простое дает достаточно адекватный результат, то к более сложному переходить, быть может, и не имеет смысла. А то ведь иначе моделированием можно до бесконечности заниматься

Ну, если разработчикам Maxwell слабо создать волшебную палочку, то можно было хотя бы по людски реализовать возбуждение через Faces. Коль уж так необходимо, чтоб граница модели проходила через Faces, то неужели нельзя было програмно реализовать такой финт, что при задании Faces, автоматом программа генерила все ей необходимое для этой точки, как на границе области решения. Или Maxwell разрабатывалась только чтоб создавать модели не сложнее кубиков? Нет, можно, конечно, и хвосты дорисовывать и замыкать внутри, просто не хочется делать дурной работы. Раз уж все равно для комплекта КД создаются реальные модели, так почему бы их сразу не обсчитать в том виде, в котором они будут изготавливаться, а не перечерчивать по два раза одно и то же. Вобщем, раз другого способа не предусмотрено, то и дальнейшая дискуссия на эту тему не имеет смысла, будем подстраиваться под то, что есть.

Из провода квадратного сечения - это RectangularSpiral в User Defined Primitive. А вообще в Draw есть еще Helix и Spiral. Рисуешь двумерный объект, выделяешь его. Вызываешь одну из этих функций, она рисует спираль. Helix и коническую рисует, если Radius Change Per Turn сделать ненулевым.
Или вы эти функции уже пробовали, но они вам чем-то не подходят?

Очень даже подходят, просто недотумкал, как они работают, они все время находились в пассиве, но благодаря Вашей подсказке разобрался. Так что положительный момент во всем этом уже есть Вобщем рисовать хоть и намного сложнее, чем в Solid Works, но кое что, кое как все же можно.

P.S. Поскольку на Вашем сайте нет возможности выложить рисунки, прикреплю здесь пример того, что хотелось бы с легкостью рисовать в Maxwell.

[Valodores]

Хм... Поигрался с Helix. Подскажите, а где можно задать диаметр спирали для цилиндрической намотки?

[Vladets]

Хм... Поигрался с Helix. Подскажите, а где можно задать диаметр спирали для цилиндрической намотки?

А что такое диаметр спирали? Диаметр витка? Так ведь Maxwell требует выделить сечение и после вызова Helix ввести ось. Расстояние от центра сечения до оси - это и есть пол-диаметра витка... Или я чего-то не понимаю?

Ну, если разработчикам Maxwell слабо создать волшебную палочку, то можно было хотя бы по людски реализовать возбуждение через Faces. Коль уж так необходимо, чтоб граница модели проходила через Faces, то неужели нельзя было програмно реализовать такой финт, что при задании Faces, автоматом программа генерила все ей необходимое для этой точки, как на границе области решения. Или Maxwell разрабатывалась только чтоб создавать модели не сложнее кубиков? Нет, можно, конечно, и хвосты дорисовывать и замыкать внутри, просто не хочется делать дурной работы.

Что я могу сказать... Каждому нужен свой финт. Мне тоже много чего не хватает для отсутствия черновой работы. Сделал себе скрипты для автоматизации того, что мне нужно. Теперь проблем нет

Раз уж все равно для комплекта КД создаются реальные модели, так почему бы их сразу не обсчитать в том виде, в котором они будут изготавливаться, а не перечерчивать по два раза одно и то же.

Создавать с помощью Maxwell полноценную КД - это было бы, конечно, круто. Но прогресс пока не дошел такой халявы
Что за люди... Как им жизнь не упрощай, сколько не автоматизируй рутинные операции, а им все равно мало

[Valodores]

А что такое диаметр спирали? Диаметр витка? Так ведь Maxwell требует выделить сечение и после вызова Helix ввести ось. Расстояние от центра сечения до оси - это и есть пол-диаметра витка... Или я чего-то не понимаю?

Диаметр спирали - это расстояние от оси спирали до оси проводника, которым она намотана. Поскольку спираль состоит из витков, то в данном случае, можно сказать и диаметр витка. Далее.
Выделяю сечение
Вызываю Helix, ввожу ось
и где здесь пол-диаметра витка... Или я чего-то не понимаю?

Создавать с помощью Maxwell полноценную КД - это было бы, конечно, круто. Но прогресс пока не дошел такой халявы
Что за люди... Как им жизнь не упрощай, сколько не автоматизируй рутинные операции, а им все равно мало

Молодой человек, не имейте привычки высмеивать некомпетентность других публично - сильно рискуете попасть в глупое положение. Вам объясню подробнее. Полноценная КД создается не с помощью Maxwell, а в Solid Wirks в совокупности с Kompas 3D, там заложены шаблоны всей номенклатуры разрабатываемой документации с учетотм последних коррекций ГОСТ и ОСТ. Поэтому, при создании модели, очень многая документация генерируется автоматически, от чертежей до спецификации изделия, остается только проверить и внести необходимые поправки - здорово экономит время. Так вот, я говорил о том, что раз уж эти модели все равно создаются в Solid Wirks, то хорошо бы было их сразу (читайте: неперерисовывая в искаженно-упрощенном виде) обсчитывать в Maxwell.
Если Вы хотели своей фразой указать на мое незнание Maxwell, тот я этого и не скрываю, иначе не задавал бы здесь вопросов, а если хотели показать свою образованность, то делайте это как Romka, давайте по возможности исчерпывающий ответ, а не три встречных вопроса.

[Vladets]

и где здесь пол-диаметра витка... Или я чего-то не понимаю?

А вот это разве не есть полдиаметра витка?

Молодой человек, не имейте привычки высмеивать некомпетентность других публично - сильно рискуете попасть в глупое положение. Вам объясню подробнее. Полноценная КД создается не с помощью Maxwell, а в Solid Wirks в совокупности с Kompas 3D, там заложены шаблоны всей номенклатуры разрабатываемой документации с учетотм последних коррекций ГОСТ и ОСТ. Поэтому, при создании модели, очень многая документация генерируется автоматически, от чертежей до спецификации изделия, остается только проверить и внести необходимые поправки - здорово экономит время. Так вот, я говорил о том, что раз уж эти модели все равно создаются в Solid Wirks, то хорошо бы было их сразу (читайте: неперерисовывая в искаженно-упрощенном виде) обсчитывать в Maxwell.
Если Вы хотели своей фразой указать на мое незнание Maxwell, тот я этого и не скрываю, иначе не задавал бы здесь вопросов, а если хотели показать свою образованность, то делайте это как Romka, давайте по возможности исчерпывающий ответ, а не три встречных вопроса.

Да никого я не высмеивал. И уж тем более за некомпетентность. Я и себя-то не считаю сильно компетентным... Может быть, высмеивание вам показалось в смайле? Честно говоря, я искал смайл с улыбкой пошире, но так и не нашел. И не подумал, что хохочущий смайл может вас задеть. Если вы увидели высмеивание, то извините. И в мыслях не было...
Что же касается текста, предшествующего смайлу, то придется подробно изложить, что имелось в виду. Фраза "Создавать с помощью Maxwell полноценную КД - это было бы, конечно, круто" не содержит ни капли иронии. Технический прогресс не стоит на месте, и когда-нибудь появятся программы, которые будут и достаточно полноценно моделировать физические процессы, и получать полноценную КД. А может такие программы и есть. И это действительно круто, если они есть. Что же касается Максвелла, то пока рисовалка в нем действительно довольно слабая. А в 10-й версии там вообще был интерфейс, как в Максвелл 2D 11-й версии. От версии к версии по шагам разработчики программы упрощают нам жизнь. И когда-нибудь будет та халява, которую бы нам всем хотелось. После чего нам захочется чего-то еще и т.д. И когда я пишу "Что за люди... Как им жизнь не упрощай, сколько не автоматизируй рутинные операции, а им все равно мало", я это не конкретно про вас, а про всех нас. Я в этом ничем не отличаюсь. Мне тоже хочется упрощать жизнь по максимуму...
А причем здесь компетентность/не компетентность в Максвелле, ума не приложу...

Как делается полноценная КД с помощью Solid Works или Inventor, я теоретически в курсе

Что касается возможности обсчитывать в Максвелле модели, нарисованные в
Solid Works, то и это было бы хорошо. Кто спорит? Но не все сразу... Пока что в хелпе Максвелла значится тезис: "не увлекайтесь конвертированием сложных моделей, а то возможны проблемы с сеткой". Таковы достижения Максвелла на сегодняшний день...

...давайте по возможности исчерпывающий ответ, а не три встречных вопроса.

Эта фраза относится к чему? К тому, как я отвечаю на ваши вопросы по Максвеллу, или про мои мысли вслух, в которых вы увидели высмеивание некомпетентности? Если первый вариант, то я буду отвечать так, как считаю нужным. И буду задавать встречные вопросы, пока не пойму, что я правильно понял изначальный вопрос. Если вас это не устраивает, игнорируйте мои реплики. Считайте, что я тупица, который не может с первого раза уловить, что конкретно имелось в виду. Я не обижусь

Сообщение отредактировал Vladets - Nov 15 2008, 09:17

[Valodores]

А вот это разве не есть полдиаметра витка?

Это пол диаметра проводника, которым наматывается спираль, а не пол диаметра спирали.

И когда-нибудь будет та халява, которую бы нам всем хотелось. После чего нам захочется чего-то еще и т.д. И когда я пишу "Что за люди... Как им жизнь не упрощай, сколько не автоматизируй рутинные операции, а им все равно мало", я это не конкретно про вас, а про всех нас. Я в этом ничем не отличаюсь. Мне тоже хочется упрощать жизнь по максимуму...

Просто не стоит настолько обобщать и всех причислять к халявщикам, многие люди себя таковыми не считают.

Эта фраза относится к чему? К тому, как я отвечаю на ваши вопросы по Максвеллу, или про мои мысли вслух, в которых вы увидели высмеивание некомпетентности? Если первый вариант, то я буду отвечать так, как считаю нужным. И буду задавать встречные вопросы, пока не пойму, что я правильно понял изначальный вопрос. Если вас это не устраивает, игнорируйте мои реплики. Считайте, что я тупица, который не может с первого раза уловить, что конкретно имелось в виду. Я не обижусь

В старых советских ВУЗовских школах учили формулировать вопросы, выказывая должное уважение к оппоненту, т.е. общаться с ним как с равным, а не разжевывать свой вопрос, как для умственно отсталого. Я думал, что Вы будете вправе оскорбиться, если я Вам начну расписывать, что такое диаметр спирали и чем он отличается от диаметра проводника, которым эта спиталь наматывается. Поправте меня, если я ошибаюсь.

[Vladets]

Это пол диаметра проводника, которым наматывается спираль, а не пол диаметра спирали.

Так в вашем примере они совпадают. Вот на таком примере наверное будет более понятна моя мысль:

Просто не стоит настолько обобщать и всех причислять к халявщикам, многие люди себя таковыми не считают.

Извините, не знал, что слово "халява" можно воспринимать исключительно в негативе. Беру это короткое слово обратно и заменяю его на "искреннее и обоснованное желание ускорить технический прогресс".

В старых советских ВУЗовских школах учили формулировать вопросы, выказывая должное уважение к оппоненту, т.е. общаться с ним как с равным, а не разжевывать свой вопрос, как для умственно отсталого.

Это одна сторона вопроса. С другой стороны у любых двух образованных людей не всегда на 100% совпадает привычная терминология.
Применительно к вашему примеру:

Я думал, что Вы будете вправе оскорбиться, если я Вам начну расписывать, что такое диаметр спирали и чем он отличается от диаметра проводника, которым эта спиталь наматывается.

Я вижу, что вы спрашиваете, как задавать диаметр спирали в Helix. То, что я привык считать диаметром спирали, в Helix задается положением оси. Задать Helix без задания положения оси не получится, и если вы игрались с этой функцией, вы задавали эту ось.
Поэтому ваш вопрос мне кажется крайне странным, и я задаю уточняющий вопрос. Вдруг вы имели в виду не диаметр спирали, а диаметр проводника.
Мне кажется, в тех ситуациях, когда возникло непонимание, нет ничего страшного, чтобы сверить терминологию. Если мне начнут что-то разжевывать в такой ситуации, я не буду обижаться. На все лишние банальности я могу потом ответить "я в курсе"

[Valodores]

Так в вашем примере они совпадают. Вот на таком примере наверное будет более понятна моя мысль:

Да, так действительно понятней. Знать бы сразу, что радиус спирали здесь не задается явно, то может и не было б этих споров. Я не сопоставил тот факт, что под задаванием вектора разработчики заложили такой глубокий смысл. Что задавая вектор мы задаем не только направление спирали, но еще и радиус. Оказывается попасть из кухни в спальню можно и через Барнаул. Неудобно? Нет, это просто вопрос привычки. Такого задания геометрии я еще нигде не встричал, поэтому не сразу разобрался. Извините. Правда при таком задании нет четкой визуализации того, что собираешься нарисовать, а если приходится налету потом менять нарисованное, тот угадать, как надо под новый размер будет еще труднее, но о несовершенстве рисовалки мы уже говорили. Теперь я вижу законность Ваших вопросов, как человеку к этому привычному, но и я, как "посланый в Барнаул" не мог не возмутиться: "А какого, собственно...?" Надеюсь инцедент исчерпан без взаимных претензий. Спасибо за помощь.

[Vladets]

Оказывается попасть из кухни в спальню можно и через Барнаул

Не преувеличивайте (наконец нашел нужный смайл!)

Правда при таком задании нет четкой визуализации того, что собираешься нарисовать, а если приходится налету потом менять нарисованное, тот угадать, как надо под новый размер будет еще труднее, но о несовершенстве рисовалки мы уже говорили.

Стоп! Раз такое дело, есть еще вариант
Правда, без визуализации. Но вам может показаться более логичным...
В Максвелле есть режим диалоговой рисовалки (Tools/Options/3D Modeler Options/Drawing/Operation Data Entry Mode). Если выбрать режим Dialog, то вместо нелогичного тыкания точек для задания оси появится окно, в котором надо задать Center Position (расстояние от этой точки до центра сечения будет половиной диаметра) и Direction (направление спирали относительно - внимание! - центра сечения проводника, а не Center Position)
По моему опыту режим диалога в некоторых ситуациях весьма полезен. И автоматическое переключение режимов через F3/F4 весьма актуально

Надеюсь инцедент исчерпан без взаимных претензий.

Претензий? Не дождетесь

[Valodores]

Стоп! Раз такое дело, есть еще вариант
Правда, без визуализации. Но вам может показаться более логичным...
В Максвелле есть режим диалоговой рисовалки (Tools/Options/3D Modeler Options/Drawing/Operation Data Entry Mode). Если выбрать режим Dialog, то вместо нелогичного тыкания точек для задания оси появится окно, в котором надо задать Center Position (расстояние от этой точки до центра сечения будет половиной диаметра) и Direction (направление спирали относительно - внимание! - центра сечения проводника, а не Center Position)
По моему опыту режим диалога в некоторых ситуациях весьма полезен. И автоматическое переключение режимов через F3/F4 весьма актуально

Таки да, весьма полезный режим, спасибо.
Для примера взял простеньки соленоид с целью посмотреть, как же Maxwell отображает результирующее поле (результат сложения поля от нескольких витков). Картинка получилась следующая
Настройки, которые я нашел, позволяют менять вид стрелок (линии, зонтики), масштаб, диапазон (по амплитудным значениям поля). Однако все эти линии индукции магнитного поля прорисовываются от поверхности проводника, а в центре соленоида не видно, как они проходят, распределение их плотности по сечению и т.д. Есть ли возмоножсть увидеть в Maxwell картинку, как в школьных учебниках физики, например такие: .
Регулировка густоты линий влияет только на "волосатость" соленоида, но не дает интегральной картины поля. Пробовал задавать строить поле в области решения, в объекте, везде (в настройках при выборе построения поля), но особых отличий не заметил.