FEM EquationMagnetodynamic/pl: Difference between revisions
(Created page with "# Po dodaniu solvera Elmer zgodnie z tym opisem, zaznacz go w widoku drzewa. # Teraz wciśnij przycisk 24px lub wybierz opcję {{MenuCommand|Rozwiąż → Równania elektromagnetyczne → Równanie magnetodynamiczne}} z menu. # Zmień ustawienia solvera dla równania lub ogólne ustawienia solvera jeśli to konieczne. #...") |
(Created page with "{{Docnav |Równanie siły elektrostatycznej |Równanie magnetodynamiczne 2D |środowisko pracy MES |IconL=FEM_EquationElectricforce.svg |IconR=FEM_EquationMagnetodynamic2D.svg |IconC=Workbench_FEM.svg }}") |
||
(17 intermediate revisions by the same user not shown) | |||
Line 33: | Line 33: | ||
# Zalecane jest ustawienie w [[FEM_SolverElmer_SolverSettings/pl#Układ_liniowy|ustawieniach solvera dla układu liniowego]] właściwości {{PropertyData|Linear Iterative Method}} na '''BiCGStabl ''', właściwości {{PropertyData|BiCGstabl Degree}} na '''4''' zaś właściwości {{PropertyData|Linear Preconditioning}} na '''None'''. To zapewnia rozwiązanie równania w większości przypadków. Po uzyskaniu rozwiązania, te parametry można zmienić w razie potrzeby. |
# Zalecane jest ustawienie w [[FEM_SolverElmer_SolverSettings/pl#Układ_liniowy|ustawieniach solvera dla układu liniowego]] właściwości {{PropertyData|Linear Iterative Method}} na '''BiCGStabl ''', właściwości {{PropertyData|BiCGstabl Degree}} na '''4''' zaś właściwości {{PropertyData|Linear Preconditioning}} na '''None'''. To zapewnia rozwiązanie równania w większości przypadków. Po uzyskaniu rozwiązania, te parametry można zmienić w razie potrzeby. |
||
<span id="Solver_Settings"></span> |
|||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
== |
==Ustawienia solvera== |
||
</div> |
|||
Dla ogólnych ustawień solvera zobacz [[FEM_SolverElmer_SolverSettings/pl|konfigurację solvera Elmer]]. |
|||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
For the general solver settings, see the [[FEM_SolverElmer_SolverSettings|Elmer solver settings]]. |
|||
</div> |
|||
Równanie magnetodynamiczne posiada następujące specjalne ustawieniaː |
|||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
The magnetodynamic equation provides these special settings: |
|||
</div> |
|||
<span id="Linear_System"></span> |
|||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
=== |
===Układ liniowy=== |
||
</div> |
|||
⚫ | |||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
⚫ | |||
</div> |
|||
<span id="Magnetodynamic"></span> |
|||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
=== |
===Magnetodynamiczne=== |
||
</div> |
|||
⚫ | |||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
⚫ | |||
* {{PropertyData|Is Harmonic}}: Czy siła elektromotoryczna jest harmonicznie wzbudzana (prąd stały). Jeśli ta właściwość jest ustawiona na {{true/pl}} to właściwość {{PropertyData|Angular Frequency}} musi mieć wartość > 0. |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
* {{PropertyData|Is Harmonic}}: If the driving force is harmonically actuated (AC current). If set to ''true'', {{PropertyData|Angular Frequency}} must have a value > 0. |
|||
* {{PropertyData|Quadratic Approximation}}: Umożliwia aproksymację drugiego rzędu prądu zasilania.</br>'''Uwaga:''' Domyślny rząd [[FEM_MeshGmshFromShape/pl|siatek Gmsh]] we FreeCAD to drugi. Przy korzystaniu z siatek drugiego rzędu, konieczne jest ustawienie tej właściwości na {{true/pl}}. W innym wypadku wystąpi błąd: ''ERROR:: GetEdgeBasis: Can't handle but linear elements, sorry.''</br>Jednak dla większości zastosowań siatki pierwszego rzędu są wystarczające. Wyjątek stanowi przypadek, gdy filtr izokonturowy powinien być użyty do wizualizacji wyników. Wtedy użycie siatki drugiego rzędu, a więc również ustawienie właściwości {{PropertyData|Quadratic Approximation}} na {{true/pl}} jest zalecane. |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
* {{PropertyData|Quadratic Approximation}}: Enables second-order approximation of driving current.</br>'''Note:''' The default order of [[FEM_MeshGmshFromShape|Gmsh meshes]] in FreeCAD is 2nd order. When using 2nd order meshes, it is mandatory to set this option to ''true''. Otherwise you will get this error: ''ERROR:: GetEdgeBasis: Can't handle but linear elements, sorry.''</br>However, for most applications, a 1st order mesh is sufficient. An exception is the case when an Isocontour filter should be applied to visualize the results. In this case using a 2nd order mesh and thus setting {{PropertyData|Quadratic Approximation}} to ''true'' is recommended. |
|||
* {{PropertyData| |
* {{PropertyData|Use Lagrange Gauge}}: Zobacz dokument [http://www.elmerfem.org/blog/documentation/ Elmer models manual], sekcję ''Computation of Magnetic Fields in 3D'' aby uzyskać więcej informacji. |
||
* {{PropertyData|Use Piola Transform}}: Musi być {{true/pl}} jeśli funkcje bazowe do interpolacji elementu krawędziowego są wybrane do bycia członkami rodziny optymalnych krawędzi elementów lub jeśli używana jest aproksymacja drugiego rzędu. |
|||
⚫ | |||
⚫ | * {{PropertyData|Use Tree Gauge}}: Zobacz dokument [http://www.elmerfem.org/blog/documentation/ Elmer models manual], sekcję ''Computation of Magnetic Fields in 3D'' aby uzyskać więcej informacji. Właściwość ta będzie ignorowana jeśli {{PropertyData|Use Piola Transform}} jest ustawione na {{true/pl}}. |
||
* {{PropertyData|Use Piola Transform}}: Must be ''true'' if basis functions for edge element interpolation are selected to be members of optimal edge element family or if second-order approximation is used. |
|||
⚫ | |||
</div> |
|||
<span id="Results"></span> |
|||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
== |
==Wyniki== |
||
</div> |
|||
* {{PropertyData|Calculate Current Density}}: Wyznacza [https://pl.wikipedia.org/wiki/G%C4%99sto%C5%9B%C4%87_pr%C4%85du_elektrycznego gęstość prądu elektrycznego]. |
|||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
* {{PropertyData|Calculate |
* {{PropertyData|Calculate Electric Field}}: Wyznacza [https://pl.wikipedia.org/wiki/Pole_elektryczne wektorowe pole elektryczne]. |
||
* {{PropertyData|Calculate Elemental Fields}}: Wyznacza pola elektromagnetyczne w każdym elemencie siatki. Może to być przydatne do poszukiwania nieciągłości w siatkach.</br>'''Uwaga''': obecnie FreeCAD nie może poprawnie wyświetlić tego wyniku. Nie ma on więc praktycznego zastosowania na ten moment. |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
* {{PropertyData|Calculate Elemental Fields}}: Calculates the electromagnetic fields for every mesh element. This is useful to see discontinuities in meshes.</br>'''Note''': at the moment FreeCAD cannot display these results properly. Therefore it is at the moment of no practical use. |
|||
⚫ | |||
⚫ | |||
* {{PropertyData|Calculate |
* {{PropertyData|Calculate Magnetic Strength}}: Wyznacza [https://pl.wikipedia.org/wiki/Pole_magnetyczne siłę pola magnetycznego]. |
||
* {{PropertyData|Calculate |
* {{PropertyData|Calculate Maxwell Stress}}: Wyznacza pole [https://en.wikipedia.org/wiki/Maxwell_stress_tensor tensora naprężeń Maxwella]. |
||
* {{PropertyData|Calculate Nodal Fields}}: Wyznacza pola w każdym węźle siatki. Domyślnie ustawione na {{true/pl}}. Jeśli żadna inna właściwość {{PropertyData|Calculate *}} nie jest ustawiona na {{true/pl}} to wyznacza tylko gęstość strumienia magnetycznego. |
|||
* {{PropertyData|Calculate Maxwell Stress}}: Calculates the [https://en.wikipedia.org/wiki/Maxwell_stress_tensor Maxwell stress tensor] field. |
|||
* {{PropertyData|Calculate Nodal |
* {{PropertyData|Calculate Nodal Forces}}: Wyznacza siły dla każdego węzła siatki. Wyniki mogą być użyte do dalszej analizy mechanicznej. |
||
* {{PropertyData|Calculate Nodal |
* {{PropertyData|Calculate Nodal Heating}}: Wyznacza pole skalarowe grzania Joule'a dla każdego węzła siatki. |
||
* {{PropertyData|Calculate Nodal Heating}}: Calculates the Joule heating scalar field for every mesh node. |
|||
</div> |
|||
<span id="Analysis_Feature_Information"></span> |
|||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
==Informacje o cechach analizy== |
|||
==Analysis Feature Information== |
|||
</div> |
|||
Równanie magnetodynamiczne uwzględnia następujące cechy analizy jeśli są zdefiniowane: |
|||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
The magnetodynamic equation takes the following analysis features into account if they are set: |
|||
</div> |
|||
* [[Image:FEM_ConstraintElectrostaticPotential.svg|24px]] [[FEM_ConstraintElectrostaticPotential/pl|Warunek brzegowy potencjału elektrostatycznego]] |
|||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
* [[Image: |
* [[Image:FEM_ConstraintCurrentDensity.svg|24px]] [[FEM_ConstraintCurrentDensity/pl|Warunek brzegowy gęstości prądu]] |
||
* [[Image: |
* [[Image:FEM_ConstraintMagnetization.svg|24px]] [[FEM_ConstraintMagnetization/pl|Warunek brzegowy magnetyzacji]] |
||
* [[Image: |
* [[Image:FEM_ConstantVacuumPermittivity.svg|24px]] [[FEM_ConstantVacuumPermittivity/pl|Zdefiniuj przenikalność elektryczną próżni]] |
||
* [[Image:FEM_ConstantVacuumPermittivity.svg|24px]] [[FEM_ConstantVacuumPermittivity|Constant vacuum permittivity]] |
|||
</div> |
|||
<span id="Results"></span> |
|||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
== |
==Wyniki== |
||
</div> |
|||
Dostępne wyniki zależą od [[#Ustawienia_solvera|ustawień solvera]]. Jeśli żadna z właściwości {{PropertyData|Calculate *}} nie została ustawiona na {{true/pl}} to obliczany jest tylko potencjał elektryczny (nazwany '''av''' w wynikach). W przeciwnym wypadku dostępne będą też odpowiednie dodatkowe wyniki. |
|||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
The available results depend on the [[#Solver_Settings|solver settings]]. If none of the {{PropertyData|Calculate *}} settings was set to ''true'', only the electric electric (called '''av''' in the results) potential is calculated. Otherwise also the corresponding results will be available. |
|||
</div> |
|||
Możliwe wyniki to: |
|||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
⚫ | |||
The possible results are: |
|||
* |
* Wartości wektora pola elektrycznego w <math>\rm V/m</math> |
||
* |
* Harmoniczna utrata mocy w <math>\rm W</math> |
||
* |
* Gęstość strumienia magnetycznego w <math>\rm T</math> |
||
* |
* Wartości tensora naprężeń Maxwella w <math>\rm As/m^3</math> |
||
* |
* Siła pola magnetycznego w <math> \rm A/m</math> |
||
* |
* Siła węzłowa w <math>\rm N</math> |
||
* |
* Grzanie Joule'a w <math>\rm J</math> |
||
* |
* Potencjał w <math>\rm V</math> |
||
⚫ | |||
</div> |
|||
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr"> |
|||
{{Docnav |
{{Docnav |
||
|[[FEM_EquationElectricforce| |
|[[FEM_EquationElectricforce/pl|Równanie siły elektrostatycznej]] |
||
|[[FEM_EquationMagnetodynamic2D| |
|[[FEM_EquationMagnetodynamic2D/pl|Równanie magnetodynamiczne 2D]] |
||
|[[FEM_Workbench| |
|[[FEM_Workbench/pl|środowisko pracy MES]] |
||
|IconL=FEM_EquationElectricforce.svg |
|IconL=FEM_EquationElectricforce.svg |
||
|IconR=FEM_EquationMagnetodynamic2D.svg |
|IconR=FEM_EquationMagnetodynamic2D.svg |
||
|IconC=Workbench_FEM.svg |
|IconC=Workbench_FEM.svg |
||
}} |
}} |
||
</div> |
|||
{{FEM Tools navi{{#translation:}}}} |
{{FEM Tools navi{{#translation:}}}} |
Latest revision as of 12:36, 22 November 2023
Równanie magnetodynamiczne |
Lokalizacja w menu |
---|
Rozwiąż→ Równania elektromagnetyczne → Równanie magnetodynamiczne |
Środowisko pracy |
FEM |
Domyślny skrót |
brak |
Wprowadzono w wersji |
0.21 |
Zobacz także |
Równanie magnetodynamiczne 2D |
To równanie przeprowadza analizę z użyciem równań Maxwella.
Informacje o teorii stojącej za tym równaniem można znaleźć w dokumencie Elmer models manual, w sekcji Computation of Magnetic Fields in 3D (obliczenia pól magnetycznych w 3D).
Jeśli możliwe jest przeprowadzenie analizy 2D, prostsze sformułowanie może być uzyte skutkując krótszymi obliczeniami. Do 2D, FreeCAD wspiera równanie magnetodynamiczne 2D solvera Elmer.
Użycie
- Po dodaniu solvera Elmer zgodnie z tym opisem, zaznacz go w widoku drzewa.
- Teraz wciśnij przycisk lub wybierz opcję Rozwiąż → Równania elektromagnetyczne → Równanie magnetodynamiczne z menu.
- Zmień ustawienia solvera dla równania lub ogólne ustawienia solvera jeśli to konieczne.
- Zalecane jest ustawienie w ustawieniach solvera dla układu liniowego właściwości DANELinear Iterative Method na BiCGStabl , właściwości DANEBiCGstabl Degree na 4 zaś właściwości DANELinear Preconditioning na None. To zapewnia rozwiązanie równania w większości przypadków. Po uzyskaniu rozwiązania, te parametry można zmienić w razie potrzeby.
Ustawienia solvera
Dla ogólnych ustawień solvera zobacz konfigurację solvera Elmer.
Równanie magnetodynamiczne posiada następujące specjalne ustawieniaː
Układ liniowy
- DANELinear System Refactorize: Refaktoryzuje macierz układu.
Magnetodynamiczne
- DANEAngular Frequency: Częstotliwość wzbudzenia harmonicznego. Używana tylko jeśli DANEIs Harmonic jest ustawione na
Prawda
. - DANEAutomated Source Projection BCs: Zobacz dokument Elmer models manual, sekcję Computation of Magnetic Fields in 3D aby uzyskać więcej informacji.
- DANEFixInput Current Density: Zapewnia zbieżność gęstości prądu.
- DANEIs Harmonic: Czy siła elektromotoryczna jest harmonicznie wzbudzana (prąd stały). Jeśli ta właściwość jest ustawiona na
Prawda
to właściwość DANEAngular Frequency musi mieć wartość > 0. - DANELagrange Gauge Penalization Coefficient: Zobacz dokument Elmer models manual, sekcję Computation of Magnetic Fields in 3D aby uzyskać więcej informacji.
- DANEQuadratic Approximation: Umożliwia aproksymację drugiego rzędu prądu zasilania.
Uwaga: Domyślny rząd siatek Gmsh we FreeCAD to drugi. Przy korzystaniu z siatek drugiego rzędu, konieczne jest ustawienie tej właściwości naPrawda
. W innym wypadku wystąpi błąd: ERROR:: GetEdgeBasis: Can't handle but linear elements, sorry.
Jednak dla większości zastosowań siatki pierwszego rzędu są wystarczające. Wyjątek stanowi przypadek, gdy filtr izokonturowy powinien być użyty do wizualizacji wyników. Wtedy użycie siatki drugiego rzędu, a więc również ustawienie właściwości DANEQuadratic Approximation naPrawda
jest zalecane. - DANEStatic Conductivity: Zobacz dokument Elmer models manual, sekcję Computation of Magnetic Fields in 3D aby uzyskać więcej informacji.
- DANEUse Lagrange Gauge: Zobacz dokument Elmer models manual, sekcję Computation of Magnetic Fields in 3D aby uzyskać więcej informacji.
- DANEUse Piola Transform: Musi być
Prawda
jeśli funkcje bazowe do interpolacji elementu krawędziowego są wybrane do bycia członkami rodziny optymalnych krawędzi elementów lub jeśli używana jest aproksymacja drugiego rzędu. - DANEUse Tree Gauge: Zobacz dokument Elmer models manual, sekcję Computation of Magnetic Fields in 3D aby uzyskać więcej informacji. Właściwość ta będzie ignorowana jeśli DANEUse Piola Transform jest ustawione na
Prawda
.
Wyniki
- DANECalculate Current Density: Wyznacza gęstość prądu elektrycznego.
- DANECalculate Electric Field: Wyznacza wektorowe pole elektryczne.
- DANECalculate Elemental Fields: Wyznacza pola elektromagnetyczne w każdym elemencie siatki. Może to być przydatne do poszukiwania nieciągłości w siatkach.
Uwaga: obecnie FreeCAD nie może poprawnie wyświetlić tego wyniku. Nie ma on więc praktycznego zastosowania na ten moment. - DANECalculate Harmonic Loss: Wyznacza liniową i kwadratową harmoniczną utratę mocy. Zobacz dokument Elmer models manual, sekcję Loss Estimation Using the Fourier Series aby uzyskać więcej informacji.
- DANECalculate Joule Heating: Oblicza grzanie Joule'a.
- DANECalculate Magnetic Strength: Wyznacza siłę pola magnetycznego.
- DANECalculate Maxwell Stress: Wyznacza pole tensora naprężeń Maxwella.
- DANECalculate Nodal Fields: Wyznacza pola w każdym węźle siatki. Domyślnie ustawione na
Prawda
. Jeśli żadna inna właściwość DANECalculate * nie jest ustawiona naPrawda
to wyznacza tylko gęstość strumienia magnetycznego. - DANECalculate Nodal Forces: Wyznacza siły dla każdego węzła siatki. Wyniki mogą być użyte do dalszej analizy mechanicznej.
- DANECalculate Nodal Heating: Wyznacza pole skalarowe grzania Joule'a dla każdego węzła siatki.
Informacje o cechach analizy
Równanie magnetodynamiczne uwzględnia następujące cechy analizy jeśli są zdefiniowane:
- Warunek brzegowy potencjału elektrostatycznego
- Warunek brzegowy gęstości prądu
- Warunek brzegowy magnetyzacji
- Zdefiniuj przenikalność elektryczną próżni
Wyniki
Dostępne wyniki zależą od ustawień solvera. Jeśli żadna z właściwości DANECalculate * nie została ustawiona na Prawda
to obliczany jest tylko potencjał elektryczny (nazwany av w wynikach). W przeciwnym wypadku dostępne będą też odpowiednie dodatkowe wyniki.
Możliwe wyniki to:
- Gęstość prądu w
- Wartości wektora pola elektrycznego w
- Harmoniczna utrata mocy w
- Gęstość strumienia magnetycznego w
- Wartości tensora naprężeń Maxwella w
- Siła pola magnetycznego w
- Siła węzłowa w
- Grzanie Joule'a w
- Potencjał w
- Materiał: Bryła, Ciecz, Nieliniowy materiał mechaniczny, Materiał zbrojony (beton), Edytor materiału
- Geometria elementu: Geometria elementu, Obrót w okół osi, Geometria elementu 2D, Element przepływu
Wiązania
- Elektromagnetyczne: Potencjał elektryczny, Gęstość prądu, Magnetyzacja
- Geometryczne: Obrót w płaszczyźnie, Zapis wyników z przekroju, Zdefiniuj odkształcenie
- Mechaniczne: Zdefiniuj przytwierdzenie, Zdefiniuj przemieszczenie, Zdefiniuj kontakt, Zdefiniuj powiązanie, Wiązanie sprężyny, Zdefiniuj siłę, Zdefiniuj obciążenie ciśnieniem, Zdefiniuj siłę odśrodkową, Zdefiniuj obciążenie ciężarem własnym
- Termiczne: Warunek początkowy temperatury, Zdefiniuj strumień ciepła, Zdefiniuj temperaturę, Zdefiniuj objętościowe źródło ciepła
- Zmieniające wiązania: Zdefiniuj przenikalność elektryczną próżni
- Siatki: Siatka Netgen, Siatka GMSH, Warstwa graniczna siatki, Obszar siatki, Grupa siatki, Utwórz zestaw węzłów, Siatka MES na obiekt środowiska Siatka
- Solver: Narzędzia CalculiX, Elmer, Mystran, Z88; Równania: Elastyczności, Elektrostatyczne, Siły elektrostatycznej, Magnetodynamiczne, RMagnetodynamiczne 2D, Przepływu, Strumienia, Ciepła; Solver: Kontrola pracy solvera, Uruchom solver
- Wyniki: Oczyszczanie z wyników, Prezentacja wyników; Postprocessing: Zastosuj zmiany, Prezentacja graficzna, Filtr rozpraszający, Skalarny filtr obcinający, Filtr odcięcia funkcji, Filtr odcięcia obszaru, Filtr konturów, Filtr danych wzdłuż linii, Wykres liniowości naprężeń, Filtr obcinania danych w punkcie, Utwórz funkcję, Filtr funkcji płaszczyzny, Filtr funkcji sfery, Filtr funkcji walca, Filtr funkcji prostopadłościanu
- Dodatkowe: Konfiguracja, Instalacja środowiska MES, Siatka, FEM Solver, CalculiX, Beton, Rodzaje elementów
- Jak zacząć
- Instalacja: Pobieranie programu, Windows, Linux, Mac, Dodatkowych komponentów, Docker, AppImage, Ubuntu Snap
- Podstawy: Informacje na temat FreeCAD, Interfejs użytkownika, Profil nawigacji myszką, Metody wyboru, Nazwa obiektu, Edytor ustawień, Środowiska pracy, Struktura dokumentu, Właściwości, Pomóż w rozwoju FreeCAD, Dotacje
- Pomoc: Poradniki, Wideo poradniki
- Środowiska pracy: Strona Startowa, Architektura, Assembly, CAM, Rysunek Roboczy, MES, Inspekcja, Siatka, OpenSCAD, Część, Projekt Części, Punkty, Inżynieria Wsteczna, Robot, Szkicownik, Arkusz Kalkulacyjny, Powierzchnia 3D, Rysunek Techniczny, Test Framework