MES: Równanie magnetodynamiczne 2D
FEM EquationMagnetodynamic2D |
Menu location |
---|
Solve → Electromagnetic Equations → Magnetodynamic2D equation |
Workbenches |
FEM |
Default shortcut |
None |
Introduced in version |
0.21 |
See also |
Magnetodynamic equation |
This equation performs analyses using a 2D version of the Maxwell's equations when the unknown is the z-component (or φ-component).
For info about the math of the equation, see the Elmer models manual, section Computation of Magnetic Fields in 2D.
For more general analyses in 3D using the Maxwell's equations FreeCAD supports Elmer's Magnetodynamic equation. Nevertheless, if it is possible to perform the analysis in 2D, this is recommended since the math behind this is then more simple and the calculation time is therefore faster.
Usage
- After adding an Elmer solver as described here, select it in the tree view.
- Now either use the toolbar button or the menu Solve → Electromagnetic Equations → Magnetodynamic2D equation.
- Change the equation's solver settings or the general solver settings if necessary.
Solver Settings
For the general solver settings, see the Elmer solver settings.
The magnetodynamic 2D equation provides these special settings:
- DANEAngular Frequency: The harmonic actuation frequency. It only used if DANEIs Harmonic is set to true.
- DANECalculate Current Density: Calculates the current density.
- DANECalculate Electric Field: Calculates the Electric vector field.
- DANECalculate Elemental Fields: Calculates the electromagnetic fields for every mesh element. This is useful to see discontinuities in meshes.
Note: at the moment FreeCAD cannot display these results properly. Therefore it is at the moment of no practical use. - DANECalculate Harmonic Loss: Calculates the linear and quadratic harmonic power loss. See the Elmer models manual, section Loss Estimation Using the Fourier Series for details
- DANECalculate Joule Heating: Calculates the Joule heating.
- DANECalculate Magnetic Strength: Calculates the Magnetic field strength.
- DANECalculate Maxwell Stress: Calculates the Maxwell stress tensor field.
- DANECalculate Nodal Fields: Calculates the fields for every mesh node. The default is true. If no other DANECalculate * is set to true, it only calculates the magnetic flux density.
- DANECalculate Nodal Forces: Calculates the forces for every mesh node. The results can be used for further mechanical analysis.
- DANECalculate Nodal Heating: Calculates the Joule heating scalar field for every mesh node.
- DANEIs Harmonic: If the driving force is harmonically actuated (AC current). If set to true, DANEAngular Frequency must have a value > 0.
Analysis Feature Information
The magnetodynamic 2D equation takes the following analysis features into account if they are set:
Results
The available results depend on the solver settings. If none of the DANECalculate * settings was set to true, only the electric electric potential (called av in the results) is calculated. Otherwise also the corresponding results will be available.
The possible results are:
- Current density in
- Electric field vector values in
- Harmonic power loss in
- Magnetic flux density in
- Maxwell stress tensor values in
- Magnetic field strength in
- Nodal force in
- Joule heating in
- Potential in
- 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