Все ответы об инженерном анализе

Перед началом работы настоятельно рекомендуем ознакомиться с правилами форума.

Задать шихтовку по цилиндрической СК

Dmitry Sitin
Аватар пользователя Dmitry Sitin

В Ansys Maxwell 2014 можно задать "локальную" относительную прямоугольную систему координат (С.К.) для отдельного объекта, чтобы задать направление намагничивания постоянного магнита или направление шихтовки шихтованного пакета стали.

Вопрос: возможно ли создать локальную относительную *цилиндрическую* С.К. для отдельного объекта, с нужным расположением оси Z, так чтобы свойства анизотропного/шихтованного материала, заданные в цилиндрической С.К., соответствующим образом применялись к объекту в соответствии с расположением этой С.К.? Если мне нужно посчитать витой магнитопровод со скругленными углами или вообще тороидальный?

В приложенном к письму файле рассматривается двухмерная модель трансформатора. Магнитопровод трансформатора навит из стальной ленты "по спирали" с концентрическими витками. В приложенном проекте магнитопровод для корректного задания нужного направления шихтовки в каждой его части был разбит на прямоугольные и скругленные фрагменты. Прямоугольные связаны с относительными прямоугольными С.К. LaminatedVertical и LaminatedHorizontal. Скругленные связаны с относительными С.К. RelativeCS1...4, для них заведен отдельный материал (см. файл «скриншот 0» в приложенном проекте), свойства которого должны быть привязаны к цилиндрической СК (см. «скриншот 1»). Левая половина сердечника - анизотропный материал, попытка имитации шихтовки по направлению V(1) (радиальное = концентрические витки) с коэффициентом заполнения 0,85, "так, как должно быть". Правая половина сердечника - изотропный нешихтованный материал, для сравнения. Получается: левая часть имеет силовые линии магнитного поля, которые расположены в ней под резким изломом (см. «скриншот 2»). Это не физично и свидетельствует о привязке свойств материала в скругленных учасках магнитопровода к *прямоугольной*, а не цилиндрической системе координат, что в общем случае неправильно и может быть причиной погрешности и ошибочного результата.

Почему это происходит? Maxwell 2014 не предусматривает применение цилиндрических систем координат для свойств материалов отдельных объектов? Или мы делаем что-то не так?

Как в ANSYS Maxwell 2014 выполнить привязку свойств материалов к цилиндрической СК и получить корректное физичное решение в закругленных участках шихтованного магнитопровода?

 

ВложениеРазмер
Иконка пакета testproject.zip12.21 МБ
Klyavlin
Аватар пользователя Klyavlin

Добрый день, Дмитрий.

Выслал на почту проект. Проверьте все изменения, которые я сделал

Dmitry Sitin
Аватар пользователя Dmitry Sitin

Добрый день, Алексей.

Я проверил файл, там не совсем то, что нужно. Вы поменяли коэффициент заполнения сталью с 0,85, как у меня, на 0,99. В этом случае интересующий эффект не наблюдается. Я поменял его обратно на 0,85, и Ваш исправленный проект стал выдавать ту же картину, что и мой.

Следуя Вашему примеру, Я перешел на глобальную декартову СК во всех объектах, где это можно сделать. В закругленных СК с анизотропным материалом все равно наблюдается некорректное решение. У меня есть доступ к Maxwell версий 2014.0 и 2015.2, во втором из них решение ближе к тому, что должно быть. Я так понял, что это недоработка самого Максвелла, которая постепенно была устранена, и последняя версия работает еще лучше.

Поскольку не имею доступа к последней версии, принял решение в ответственных случаях разбивать закругленную область на 2-3, в каждой из которых буду задавать свойства материала на основе декартовой СК. Пойдут у меня силовые линии по ломаной, приближенной к той дуге, по которой они должны в идеале идти. В неответственных случаях буду пользоваться одной скругленной областью без ее разбивки на подобласти и ставить туда декартову СК.

Klyavlin
Аватар пользователя Klyavlin

Добрый день, Дмитрий.

Я ведь говорил, что проект в 16 версии работает совсем не так, как нужно. Я ошибочно принял распределение поля в стали с большим коэффициентом заполнения за правильное решение. Поэтому сделал второй тест в 17.1 (второи архив), результаты больше похоже на то, что должно быть.

Те не менее проблема не в версиях и не в координатных системах или в чем-либо. Поэтапно исключил все возможные проблемы и все же нашел ошибку, которую уже несколько раз встречал на своей практике.

Скорее всего геометрическая модель была создана в кад редакторе и импортирована в Максвелл. По каким-либо причинам, бывает так, что геометрия импортируется некорректно и имеет околонулевую Z координату. Рекомендую проверить мой проект или заменить в вашем 8 скругленных участков обыкновенными прямоугольниками, а в дальнейшем нарисовать их в Максвелле полилинией из 2х дуг и 2х прямых.

По моим тестам все работает отлично.

Прикладываю рисунки.

 

Dmitry Sitin
Аватар пользователя Dmitry Sitin

Алексей, пока у меня в версии Maxwell 2015.2 (EM Suite 16.2) Ваша гипотеза не подтвердилась. Я выкинул закругленную область, создал прямоугольник замкнутой полилинией, но оставил относительную СК на том же месте. Модель изначально рисовалась в Максвелле и только его инструментами, никакого кад-импорта. Координата Z, где я могу ее видеть, выставлена в 0, даже прочтение в текстовом редакторе файла проекта не дает каких-то других значений. Но при расчете цилиндрическая СК так и не подцепилась как надо. Охотно верю про то, что все работает в версии 17.1, в своей версии нормально работать так и не заставил. Буду считать, что это глюк версии, который исправлен начиная с версии 17.1. Будет время, сам перестрою пошагово весь проект с нуля и попробую прорешать еще раз. Спасибо большое за ответы!
 

Klyavlin
Аватар пользователя Klyavlin

Дмитрий, сейчас сделаю проект в 16.2. Нужно закрыть этот вопрос.
 

Klyavlin
Аватар пользователя Klyavlin

В 16.2 все работает хорошо.

Dmitry Sitin
Аватар пользователя Dmitry Sitin

Да, спасибо, я получил эти результаты в версии 2014.

Проблема была в том, что глубина модели (model depth) в моем проекте была задана безразмерной величиной.

Когда я задал глубину модели "5 мм" вместо просто "5", даже в Максвелл 2014 решение отобразилось корректно.

Добавить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Приложить файл

Максимальный размер файла: 999 МБ.
Допустимые типы файлов: txt doc docx xls xlsx pdf rar zip 7zip tar.