Els (1051073)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

CAD FEM Official ANSYS, LS-DYNA3D Distributor in CIS

Анализ магнитного поля и потерь в двух длинных параллельных проводниках

Наименования продуктов ANSYS, в которых данный пример может быть выполнен	ANSYS/Multiphysics 5.5 ANSYS/Emag - 3D 5.5	Автор: Сергей Балакин, CADFEM GmbH Тел. (812) 242-22-97 e-mail: sbalakin@vicom.ru
Дисциплина	Прочность
Тип анализа	Линейный гармонический электромагнитный анализ
Демонстрируются

П остановка проблемы:

В двух параллельных прямоугольных проводниках размерами 50х120 мм протекают токи с частотой 50 Гц, сдвинутые по фазе на 180 градусов. Вследствие большой протяженности проводников рассматривается плоская задача. При решении используется элемент PLANE53 со среднесторонними узлами. Пример предназначен для изучения методики решения задач подобного типа и проведения постпроцессорного анализа результатов. В ходе задачи Вы можете изменить угол сдвига фаз и амплитуды токов по своему усмотрению. При построении конечно-элементной сетки принималась в расчет глубина скин-слоя для заданной частоты.

Пошаговое описание процедуры решения

В начале проведения решения проблемы предлагается выбрать тип анализа и формулировку задачи. Для этого выберите:

ANSYS Main Menu Preference :

Electromagnetic: Magnetic-Nodal - Yes OK

Выбор типов твердотельных элементов, используемых в расчете:

Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/DeleteAdd

Magnetic VectorVect Quad 8nod 53

Element type ref number - 1 Apply

Magnetic VectorVect Quad 8nod 53

Element type ref number - 2 Apply

Infinite Boundary2D Inf Quad 110

Element type ref number - 3 OK

Не закрывая окна задания типов элементов, установите их ключевые опции.

Выделите Type 1 PLANE 53Options

В открывшемся окне установите следующие опции:

E lement degree(s) of freedom K1 - AZ

Element behavior K3 - Plane

Magnetic force store for K7 - Midside node ele

OK

Элемент типа 1 используется для моделирования воздушного пространства и имеет степень свободы - z-составляющую векторного магнитного потенциала AZ.

Выделите Type 2 PLANE 53Options

В открывшемся окне установите следующие опции:

Element degree(s) of freedom K1 - AZ VOLT

Element behavior K3 - Plane

Magnetic force store for K7 - Midside node ele

OK

Элемент типа 2 используется для моделирования проводников и имеет степени свободы - z-составляющую векторного магнитного потенциала AZ и напряжение VOLT.

Выделите Type 2 INFIN110Options

В открывшемся окне установите следующие опции:

Element degree(s) of freedom K1 - AZ

Define element as K2 - 8-noded Quad

Element behavior K3 - Plane

OK

Закройте окно выбора элементов.

В ыбор системы единиц и свойств материалов

Main MenuPreprocessor Material Props Electromag UnitsMKSOK

Main MenuPreprocessor Material Props Constant IsotropicOK

Для воздуха:

Specify material number - 1 OK

Relative permeability MURX - 1

Electrical resistivity RSVX - … (по умолчанию устанавливается 1e+32)

Apply

Для первого проводника:

Specify material number - 2 OK

Relative permeability MURX - 1

Electrical resistivity RSVX - 3e-8

• Apply

Для второго проводника:

Specify material number - 3 OK

Relative permeability MURX - 1

Electrical resistivity RSVX - 3e-8

• OK

Введение двух типов материала проводников связано с будущим удобством выделения наборов конечных элементов проводников по признаку номера материала.

Построение геометрической и конечно-элементной модели

Введем параметрические переменные геометрических размеров:

D =0.025 - половина зазора между проводниками, м

B=0.05 - ширина проводника, м

H=0.12 - высота проводника, м

Rin=0.24 - радиус внутренней области, м

Rout=0.4 - радиус внешней границы области, м

Для ввода значений используйте прямую запись операции присвоения в строке командного меню - ANSYS Input, наберите (например) D=0.025 нажмите Enter, и так далее по списку.

Альтернативный путь: Utility MenuParametersScalar Parameters

Selection - D=0.025 Accept ………. Close

И спользуя примитивы, построим твердотельную модель.

Построение сечения проводника.

Main MenuPreprocessorModeling Create-Area-Rectangle By Dimentions Введите в открывшемся окне координаты двух противоположных вершин прямоугольника

X 1, X2 X-coordinates D D+B

Y1, Y2 Y-coordinates -H/2 H/2 Apply

Построение области воздушного зазора

X1, X2 X-coordinates 0 D

Y1, Y2 Y-coordinates -H/2 H/2 OK

Построение областей внешнего воздушного пространства.

Main MenuPreprocessor-Modeling- Create-Area- CircleBy Dimentions

Rad-1 0

Rad-2 Rin

Theta-1 -90

Theta-2 90 Apply

Rad-1 0

Rad-2 Rout

Theta-1 -90

Theta-2 90 OK

Для цветовой и цифровой идентификации объектов выполните

ANSYS Utility MenuPlotCtrlsNumbering : Keypoints - Yes

Lines - Yes

Area - Yes OK

Произведите разделение областей (удаление перекрытий)

Main MenuPreprocessor-Modeling- Operate-Booleans- OverlapAreasPickAll

В результате произведенных булевских операций у Вас имеются разрывы в последовательности номеров объектов. Произведите компрессию их номеров и перенумерацию:

Main MenuPreprocessor Numberung CtrlsCompress NumbersAll OK

Присвойте атрибуты созданным областям:

M ain MenuPreprocessor-Attributes- DefinePicked Areas

Выберите курсором область А1 (это проводник) Apply

Material number - 2

Real constant - none

Element Type number - 2 Plane53

Element coord. Sys. - 0 Apply

Выберите курсором области А3 и А4 (это воздух) Apply

Material number - 1

Real constant - none

Element Type number - 1 Plane53

Element coord. Sys. - 0 Apply

Выберите курсором область А2 (это зона элементов “бесконечности”)Apply

Material number - 1

Real constant - none

Element Type number - 3 INFIN110

Element coord. Sys. - 0 OK

Визуализируйте линии и ключевые точки:

ANSYS Utility MenuPlotLines

Сеточное разбиение

О бласти проводников и воздушного зазора предполагается разбить регулярной (mapped) сеткой, а внешнюю область – свободной (free).

Вызовите меню графического отображения

Utility MenuPlotCtrlsPan, Zoom, RotateBox Zoom”резиновым” окошком захватите обе прямоугольные области.

Вызовите меню сеточного разбиения

Main MenuPreprocessorMeshTool

Произведите предварительное сеточное разбиение линий прямоугольных областей

• Mesh ToolsLines - Set выделите линии L1 и L3Apply установите

N DIV No. Of element divisions - 18

SPACE Spacing ratio - -4 Apply

(остальные поля остаются не заполненными)

• выделите линии L2 и L4Apply установите

NDIV No. Of element divisions - 36

SPACE Spacing ratio - -4.5 Apply

• выделите линии L9 и L10Apply установите

NDIV No. Of element divisions - 10

SPACE Spacing ratio - 2 Apply

• выделите линии L11 и L12Apply установите

NDIV No. Of element divisions - 18

SPACE Spacing ratio - 2 Apply

П роизведите “конкатенацию” линий L11, L12 (эта операция позволяет “объединить” две смежных линии для регулярного сеточного разбиения)

Main MenuPreprocessor-Meshing- ConcatenateLines отметьте курсором линии L11 и L12ОК

Задайте следующие установки в меню сеточного разбиения Mesh Tools:

Mesh - Area

Shape - Quad

Mesher - Mapped

Произведите регулярное сеточное разбиение

Mesh ToolsMeshукажите курсором на обе прямоугольные области А1 и А3ОК

Вернитесь к отображению линий:

ANSYS Utility MenuPlotLines

Вернитесь к отображению всей конструкции: Pan, Zoom, RotateFit

Произведите предварительное сеточное разбиение линий, ограничивающих внешнюю область

• Mesh ToolsLines - Set выделите линии L7 и L8Apply установите

NDIV No. Of element divisions - 1

SPACE Spacing ratio - 1 Apply

• выделите линии L5 и L6Apply установите

NDIV No. Of element divisions - 40

SPACE Spacing ratio - 1 ОК

Произведите с прежними установками регулярное сеточное разбиение области элементов, моделирующих бесконечность:

Mesh ToolsMeshукажите курсором на внешнюю кольцевую область А2 ОК

Вернитесь к отображению линий: ANSYS Utility MenuPlotLines

Произведите предварительное сеточное разбиение линий области, охватывающей проводник снаружи:

• M esh ToolsLines - Set выделите линии L13 и L14Apply установите

NDIV No. Of element divisions - 18

SPACE Spacing ratio - 6 Apply

Щелкните курсором по окошку Smart Size установите бегунок в положении “3”.

Задайте следующие установки в меню сеточного разбиения Mesh Tools:

Mesh - Area

Shape - Quad

Mesher - Free

Произведите свободное сеточное разбиение

Mesh ToolsMeshукажите курсором на внешнюю области А3ОК

Произведите просмотр-оценку качества произведенного сеточного разбиения:

M ain MenuPreprocessor-Meshing- Plot Bad Elmsотметьте показать Good ElemsOK

Примечание: указанная процедура рекомендуется при оценке сеточного разбиения областей со сложными границами и объемных моделей, для которых не задают показывать хорошие элементы.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов учебной работы