Все ответы об инженерном анализе

Перед началом работы настоятельно рекомендуем ознакомиться с правилами форума.

Сила прижима пластины к электромагниту равна нулю - (тестовый пример из мануала) ANSYS APDL

Club_member
Аватар пользователя Club_member

Взял готовый пример из ANSYS Low-Frequency Electromagnetic Analysis Guide.pdf Старинца 2-28 (63) заголовок "2.4. Doing an Example 2-D Static Magnetic Analysis (GUI Method)" Там же на стр.2-30 (65) дан текст на языке APDL. все прекрасно считается. Аналог с описанием на русском языке есть здесь  на стр. 91. Линии поля идут через пластину которая примыкает к электромагниту сверху. НО выбираем пластину и ставим команду в конце PLNSOL, FMAG,SUM, 0 и НИКАКИХ СИЛ НА ЭТОЙ ПЛАСТИНЕ НЕТ!!!. Такого не может быть. Электромагнит должен хоть что-то притягивать. В чем дело?

Есть ли вообще где-то в природе простой пример: катушка электромагнита , пусть с сердечником и пластина сверху над катушкой с расчетом сил притяжения к катушке. Нужен только ANSYS APDL у нае есть на него лицензия. На максвелла нет.

Для ленивых привожу текст из мануала кода здесь:

!/batch,list
/PREP7
/TITLE, 2-D Solenoid Actuator Static Analysis
ET,1,PLANE53 ! Define PLANE 53 as element type
KEYOPT,1,3,1 ! Use axisymmetric analysis option
MP,MURX,1,1 ! Define material properties (permeability)
MP,MURX,2,1000 ! Permeability of backiron
MP,MURX,3,1 ! Permeability of coil
MP,MURX,4,2000 ! Permeability of armature
/com, ! Set parameter values for analysis
n=650 ! Number of coil turns
i=1.0 ! Current per turn
ta=.75 ! Model dimensions (centimeters)
tb=.75
tc=.50
td=.75
wc=1
hc=2
gap=.25
space=.25
ws=wc+2*space
hs=hc+.75
w=ta+ws+tc
hb=tb+hs
h=hb+gap+td
acoil=wc*hc ! Cross-section area of coil (cm**2)
jdens=n*i/acoil ! Current density (A/cm**2)
/PNUM,AREA,1

RECTNG,0,w,0,tb ! Create rectangular areas
RECTNG,0,w,tb,hb
RECTNG,ta,ta+ws,0,h
RECTNG,ta+space,ta+space+wc,tb+space,tb+space+hc
AOVLAP,ALL
RECTNG,0,w,0,hb+gap
RECTNG,0,w,0,h
AOVLAP,ALL
NUMCMP,AREA ! Compress out unused area numbers
APLOT
ASEL,S,AREA,,2 ! Assign attributes to coil
AATT,3,1,1,0
ASEL,S,AREA,,1 ! Assign attributes to armature
ASEL,A,AREA,,12,13
AATT,4,1,1
ASEL,S,AREA,,3,5 ! Assign attributes to backiron
ASEL,A,AREA,,7,8
AATT,2,1,1,0
/PNUM,MAT,1 ! Turn material numbers on
ALLSEL,ALL
APLOT ! Plot areas
SMRTSIZE,4 ! Set smart size meshing level 4 (fine)
AMESH,ALL ! Mesh all areas
ESEL,S,MAT,,4 ! Select armature elements
CM,ARM,ELEM ! Define armature as a component
FMAGBC,'ARM' ! Apply force boundary conditions to armature
ALLSEL,ALL
ARSCAL,ALL,,,.01,.01,1,,,1 ! Scale model to MKS (meters)
FINISH
/SOLU
ESEL,S,MAT,,3 ! Select coil elements
BFE,ALL,JS,1,,,jdens/.01**2 ! Apply current density (A/m**2)
ESEL,ALL
NSEL,EXT ! Select exterior nodes
D,ALL,AZ,0 ! Set potentials to zero (flux-parallel)
ALLSEL,ALL
FINISH
/SOLU
MAGSOLV ! Solve magnetic field
SAVE
FINISH
/POST1
PLF2D ! Plot flux lines in the model
FMAGSUM ! Summarize magnetic forces
PLVECT,B,,,,VECT,ELEM,ON ! Plot flux density as vectors
/GRAPHICS,POWER ! Turn PowerGraphics on
AVRES,2 ! Don't average results across materials
PLNSOL,B,SUM ! Plot flux density magnitude

! Выбрать элементы пластины  или вообще всего без катушки

ESEL,U,MAT,,3 ! UnSelect coil elements

PLNSOL, FMAG,SUM, 0


FINISH

 

Club_member
Аватар пользователя Club_member

Вот код который нужно добавить в конце файла чтобы выделить пластину над магнитом
ASEL,S,,,10 ! AREA N10
ASEL,A,,,15 ! + AREA N15
ASEL,A,,,16 ! + AREA N16
ESLA,S,,,1 ! ALL ELEMENT on these areas
PLNSOL, FMAG,SUM, 0 ! PLON forces

И все силы равны нулю... ;-(

Klyavlin
Аватар пользователя Klyavlin

Запустите APDL через Launcher в режиме Shared Memory Parallel. Выполните код из первого поста, все решится нормально.

Club_member
Аватар пользователя Club_member

Ранее запускал и в однопроцессорном и двухпроцессорном режимах. Не ясно, как это может повлиять на результаты расчета? Отображение сил во всей конструкции показывает, что цветной растр выходит и на пластину. Но если выделить ее как написано во втором посте, то цвет однотонный и силы равны нулю. Принт сил показывает, что на всех узлах это пластины силы все равны нулю:
PRINT FMAG NODAL SOLUTION PER NODE
***** POST1 NODAL MAGNETIC FORCES LISTING *****
LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1
TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0
THE FOLLOWING X,Y,Z VALUES ARE IN GLOBAL COORDINATES
NODE FMAGX FMAGY FMAGZ FMAGSUM
94 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
95 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
96 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
97 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
и т.д., остальное в архиве.
Там же картинки. Может нужно другие элементы применить?

Klyavlin
Аватар пользователя Klyavlin

Я вам записал видео, скажите что именно не устраивает

Club_member
Аватар пользователя Club_member

Спасибо за помощь. Действительно команда FMAGSUM,'ARM' дает величины отличные от нуля. Непонятно, почему команда PLNSOL, FMAG,SUM, 0 рисует однотонную закраску , как если бы силы были равны нулю и команда PRNSOL, FMAG,SUM, 0 дает по узлам нули, как показано в моем третьем ответе. Те. как на пластину конкретно действуют силы притяжения к катушке - это не выяснить в данном случае?

Еще интересная вещь: если объявить не MP,MURX,1,1, а объявить MP,MURX,1,1000, то команды
ESEL,S,MAT,,4 ! Select armature elements
CM,ARM,ELEM ! Define armature as a component
FMAGBC,'ARM' ! Apply force boundary conditions to armature
не работают.
Выходит сообщение:
Some of the elements (Material ... ) surrounding the part do not correspond to free space. No force boundary conditions applied for component ARM.
Все рассчитывается, но команда FMAGSUM,'ARM' дает всюду нули. То есть металлические части обязательно должны быть окружены воздухом?
Даже MP,MURX,1, 2 дает ноль?!
В любом случае, большое спасибо за помощь, появилась надежда что-то рассчитать.

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.