Раздел: Документация
0 1 2 3 2.2. Построение модели (препроцессирование, Preprocessing) 1. Определение имени (Jobname) и заголовка (Title) задачи Выберите пункт меню: UM>File>Change Jobname. На экране появится окно диалога с приглашением "Enter new jobname" (введите новое имя задачи). Введите имя задачи в поле ввода, например «nasos2d». Это имя будет использоваться в качестве имени базы данных задачи, а также как имя других файлов, связанных с решаемой задачей. В процессе работы можно использовать нижеперечисленные команды для управления файлами. По инструкции UM>File>Resume from Вы можете вызвать ранее созданный файл с пользовательской задачей и работать с ним далее. По инструкции UM>File>Save as Jobname.db Вы можете сохранить содержимое базы данных в файл с именем <jobname>.db, где jobname - заданное Вами имя задачи. 2.3.Анализ результатов. Постпроцессирование. Построение эквипотенциальных линий магнитного поля Эквипотенциальные линии магнитного поля для векторного магнитного потенциала можно построить по команде меню MM>General Postproc>Plot Results>-Contour Plot- 2D Flux Lines. На экране появится окно «Plot 2D Flux Lines». В этом окне диалога параметр «Number of contour lines» задаёт количество эквипотенциалей модели в окне графического вывода. По умолчанию этот параметр равен 27, уменьшите его, например, введя 19, для того, чтобы можно было различить каждую отдельную линию. Нажмите «OK». В окне графического вывода будет построена картина эквипотенциальных линий магнитного поля (рис. 2).  Рис. 2. Картина эквипотенциальных линий магнитного поля (ВМП) 3. Решение трехмерных задач с помощью пакета ANSYS 3.1.Стратегии решения задачи Наилучшее приближение численного решения к параметрам реального устройства можно получить при помощи трёхмерного моделирования, в котором учитываются все три пространственные координаты. В пакете ANSYS реализованы алгоритмы для двух формулировок электромагнитных задач: векторной (Magnetic Vector Potential - MVP) и скалярной (Magnetic Scalar Potential - MSP). Как отмечается в документации по пакету, метод магнитного векторного потенциала (метод MVP) в сравнении с методом скалярного потенциала (метод MSP) более труден в реализации модели, а также даёт меньшую точность в моделях, содержащих области с различной магнитной проницаемостью. Метод MVP реализуется при помощи КЭ типа SOLID97, при этом области тока являются частью конечно-элементной модели, и их параметры задаются как константы (Real Constants) соответствующих КЭ. Метод MSP реализуется при помощи КЭ типа SOLID96 и SOLID98, при этом области тока не являются частью конечно-элементной модели, а задаются специальными КЭ типа SOURC36, геометрическое пространство которых может пересекаться с пространством конечно-элементной сетки модели. Для этого случая в пакете существует макрос, при помощи которого можно легко задать катушку намагничивания. Для решения задач на основе скалярного магнитного потенциала в пакете ANSYS используются три стратегии: 1)Reduced Scalar Potential (RSP) Strategy - стратегия упрощённого скалярного потенциала; 2)Difference Scalar Potential (DSP) Strategy - стратегия разностного скалярного потенциала; 3)General Scalar Potential (GSP) Strategy - стратегия обобщённого скалярного потенциала. Их различие состоит в некоторых упрощениях уравнений моделирующих поле. Стратегия решения задаётся пользователем на этапе решения. От её выбора зависит правильность результатов расчёта. 3.2.Расчёт трёхмерной магнитостатической задачи на примере ЭМД в приводе микрокомпрессора Проводится расчет магнитостатического трехмерного поля для кусочно-однородной, линейной изотропной (абсолютная магнитная проницаемость среды = const) среды моделирования электромагнитного двигателя микрокомпрессора. Эскиз устройства ЭМД приведен на рис. 3. Конструктивно двигатель представляет собой электромагнит с втяжным якорем. Исследуется трёхмерная модель в декартовой системе координат для скалярного магнитного потенциала (дифференциальные уравнения поля записываются относительно скалярного магнитного потенциала). Для сокращения времени расчетов и получения приемлемых результатов при ограниченном числе конечных элементов исследуется магнитное поле четверти устройства (электромагнитного двигателя, электромагнита) вследствие его симметрии. Полученные результаты расчета для модели четверти ЭМД при соответствующих граничных условиях на плоскостях симметрии позволяют интерпретировать их как результаты расчета для полной модели устройства. Магнитное поле в других трех четвертях будет соответствовать симметричному отображению магнитного поля в области моделирования (четверти). Рис. 3. Геометрия полной модели магнитопровода ЭМД (электромагнита) На этапе постпроцессирования получают различные характеристики магнитного поля в текстовом и графическом виде. Получение распределения различных величин по узлам конечных элементов выполняется при помощи команды MM>General Postproc>Plot Results>-Contour Plot- Nodal Solu. Если Вас интересует, например, распределение модуля вектора магнитной индукции, то выберите раздел Flux & gradient и значение BSUM. Изображение такого распределения показано на рис. 4 (изометрическая проекция) и на рис. 5 (по сечению плоскостью YOZ).   Рис. 4. Распределение модуля вектора магнитной индукции (BSUM) Рис. 5. Распределение модуля вектора магнитной индукции (BSUM) по сечению плоскостью YOZ 0 1 2 3
|
