FEM GleichungElektrostatik
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| Menüeintrag |
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| Lösen → Elektromagnetische Gleichungen → Elektrostatische Gleichung |
| Arbeitsbereich |
| FEM |
| Standardtastenkürzel |
| Keiner |
| Eingeführt in Version |
| 0.19 |
| Siehe auch |
| FEM GleichungElektrischeKraft, FEM Beispiel Kapazität zweier Kugeln |
Beschreibung
Diese Gleichung führt elektrostatische Analysen durch unter Verwendung des Gaußschen Gesetzes.
Informationen zur Mathematik der Gleichung findet man im Elmer-Modellhandbuch im Abschnitt Elektrostatik.
Anwendung
- Einen
Löser Elmer hinzufügen.
- Diesen in der Baumansicht auswählen.
- Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Befehl aufzurufen:
- Die Schaltfläche
Electrostatische Gleichung drücken.
- Aus dem Menü die Option Lösen →
Electrostatische Gleichung auswählen.
- Die Schaltfläche
- Die Gleichungslöser-Einstellungen oder die allgemeinen Löser-Einstellungen bei Bedarf ändern.
Löser-Einstellungen
Die allgemeinen Löser-Einstellungen findet man unter Elmer-Löser-Einstellungen.
Die elektrostatische Gleichung liefert diese speziellen Einstellungen:
- Daten-EigenschaftCalculate Capacitance Matrix: Berechnet die Kapazitätsmatrix. Die Matrix enthält die Punktladungen der Netzpunkte.
- Daten-EigenschaftCalculate Electric Energy: Berechnet die elektrische potentielle Energie.
- Daten-EigenschaftCalculate Electric Field: Berechnet das elektrische Feld.
- Daten-EigenschaftCalculate Electric Flux: Berechnet den elektrischen Fluss.
- Daten-EigenschaftCalculate Surface Charge: Berechnet die Oberflächenladung.
- Daten-EigenschaftCapacitance Matrix Filename: Datei, in der die Kapazitätsmatrix gespeichert wird. Sie wird nur verwendet, wenn Daten-EigenschaftCalculate Capacitance Matrix auf true gesetzt ist.
- Daten-EigenschaftConstant Weights: Wenn eine konstante Gewichtung der Ergebnisse verwendet wird.
- Daten-EigenschaftPotential Difference: Potentialdifferenz in Volt, für die die Kapazität berechnet wird. Sie wird nur verwendet, wenn Daten-EigenschaftCalculate Capacitance Matrix auf false gesetzt ist. Daher gibt diese Einstellung tatsächlich die Spannung zwischen den Elektroden eines einfachen Kondensators an. Es muss beachtet werden, dass die angegebene Spannung mit den in den Randbedingungen definierten Potentialen übereinstimmen muss.
Informationen zum Analyse-Merkmal
Die Elektrostatische Gleichung berücksichtigt die folgenden Analysefunktionen, sofern sie eingestellt sind:
Elektrostatische Potential-Randbedingung
Elektrische Ladungsdichte - eingeführt in 1.1
Konstante Vakuum-Durchlässigkeit
Hinweis
Mit Ausnahme von Berechnungen in 2D, für die Grenzbedingungen für das elektrostatische Potential ist es wichtig, dass sie auf eine Fläche oder einen Körper wirken. Randbedingungen in 3D, die auf Linien oder Eckpunkte festgelegt sind, werden vom Elmer-Löser nicht erkannt.
Ergebnisse
Die verfügbaren Ergebnisse hängen von der Löser-Einstellung ab. Wenn keine der Daten-EigenschaftCalculate * Einstellungen auf wahr gesetzt wurde, wird nur die elektrische Kraftdichte berechnet. Andernfalls stehen auch die entsprechenden Ergebnisse zur Verfügung.
Die möglichen Ergebnisse sind:
- Elektrische Energiedichte in
- Elektrisches Feld in
- Elektrischer Fluss in
- Elektrische Kraftdichte in
- Potential in
- Potenzielle Ladungen in
- Materials: Solid Material, Fluid Material, Non-Linear Mechanical Material, Reinforced Material (Concrete); Material Editor
- Element Geometry: Beam Cross Section, Beam Rotation, Shell Plate Thickness, Fluid Section for 1D Flow
- Electromagnetic Boundary Conditions: Electrostatic Potential Boundary Condition, Current Density Boundary Condition, Magnetization Boundary Condition, Electric Charge Density
- Fluid Boundary Conditions: Initial Flow Velocity Condition, Initial Pressure Condition, Flow Velocity Boundary Condition
- Geometrical Analysis Features: Plane Multi-Point Constraint, Section Print Feature, Local Coordinate System
- Mechanical Boundary Conditions and Loads: Fixed Boundary Condition, Rigid Body Constraint, Displacement Boundary Condition, Contact Constraint, Tie Constraint, Spring Boundary Condition, Force Load, Pressure Load, Centrifugal Load, Gravity Load
- Thermal Boundary Conditions and Loads: Initial Temperature, Heat Flux Load, Temperature Boundary Condition, Body Heat Source
- Overwrite Constants: Constant Vacuum Permittivity
- Mesh: Mesh From Shape by Netgen, Mesh From Shape by Gmsh, Mesh Boundary Layer, Mesh Refinement, Mesh Group, Erase Elements, FEM Mesh to Mesh
- Solve: Solver CalculiX, Solver Elmer, Solver Mystran, Solver Z88; Mechanical Equations: Elasticity Equation, Deformation Equation; Electromagnetic Equations: Electrostatic Equation, Electricforce Equation, Magnetodynamic Equation, Magnetodynamic 2D Equation, Static Current Equation; Flow Equation, Flux Equation, Heat Equation, Solver Job Control, Run Solver
- Results: Purge Results, Show Result, Apply Changes to Pipeline, Post Pipeline From Result, Pipeline Branch, Warp Filter, Scalar Clip Filter, Function Cut Filter, Region Clip Filter, Contours Filter, Glyph Filter, Line Clip Filter, Stress Linearization Plot, Data at Point Clip Filter, Calculator Filter; Filter Functions: Plane, Sphere, Cylinder, Box; Data Visualizations: Create Lineplot, Create Histogram, Create Table
- Utilities: Clipping Plane on Face, Remove All Clipping Planes, FEM Examples; Clear FEM Mesh, Display Mesh Info
- Additional: Preferences; FEM Install, FEM Mesh, FEM Solver, FEM CalculiX, FEM Concrete; FEM Element Types
- Erste Schritte
- Installation: Herunterladen, Windows, Linux, Mac, Zusätzliche Komponenten, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Grundlagen: Über FreeCAD, Graphische Oberfläche, Mausbedienung, Auswahlmethoden, Objektname, Voreinstellungseditor, Arbeitsbereiche, Dokumentstruktur, Objekteigenschaften, FreeCAD unterstützen, Spenden
- Hilfe: Anleitungen, Videoanleitungen
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