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FEM GleichungElektrodynamik2D
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| Menüeintrag
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| Lösen → Elektromagnetische Gleichungen → Magnetodynamische 2D-Gleichung
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| Arbeitsbereich
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| FEM
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| Standardtastenkürzel
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| Keiner
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| Eingeführt in Version
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| 0.21
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| Siehe auch
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| FEM GleichungElektrodynamik2D
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Beschreibung
Diese Gleichung führt Analysen unter Verwendung einer 2D-Version der Maxwell-Gleichungen aus, wenn die Unbekannte die z-Komponente (oder φ-Komponente) ist.
Informationen zur Mathematik der Gleichung findet man im Elmer-Modellhandbuch, Abschnitt Berechnung von Magnetfeldern in 2D.
Für allgemeinere Analysen in 3D unter Verwendung der Maxwell-Gleichungen unterstützt FreeCAD Elmers Elektrodynamische Gleichung. Wenn es jedoch möglich ist, die Analyse in 2D durchzuführen, wird dies empfohlen, da die dahinterstehende Mathematik dann einfacher ist und die Berechnungszeit daher kürzer ist.
Anwendung
- Einen
Löser Elmer hinzufügen.
- Diesen in der Baumansicht auswählen.
- Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Befehl aufzurufen:
- Die Gleichungslöser-Einstellungen oder die allgemeinen Löser-Einstellungen bei Bedarf ändern.
Löser-Einstellungen
Die allgemeinen Löser-Einstellungen findet man unter Elmer-Löser-Einstellungen.
The magnetodynamic 2D equation provides these special settings:
- DatenAngular Frequency: The harmonic actuation frequency. It is only used if DatenIs Harmonic is set to true.
- DatenCalculate Current Density: Calculates the current density.
- DatenCalculate Electric Field: Calculates the Electric vector field.
- DatenCalculate 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.
- DatenCalculate Harmonic Loss: Calculates the linear and quadratic harmonic power loss. See the Elmer models manual, section Loss Estimation Using the Fourier Series for details
- DatenCalculate Joule Heating: Calculates the Joule heating.
- DatenCalculate Magnetic Strength: Calculates the Magnetic field strength.
- DatenCalculate Maxwell Stress: Calculates the Maxwell stress tensor field.
- DatenCalculate Nodal Fields: Calculates the fields for every mesh node. The default is true. If no other DatenCalculate * is set to true, it only calculates the magnetic flux density.
- DatenCalculate Nodal Forces: Calculates the forces for every mesh node. The results can be used for further mechanical analysis.
- DatenCalculate Nodal Heating: Calculates the Joule heating scalar field for every mesh node.
- DatenIs Harmonic: If the driving force is harmonically actuated (AC current). If set to true, DatenAngular Frequency must have a value > 0.
Informationen zum Analyse-Merkmal
Die magnetodynamische 2D-Gleichung berücksichtigt die folgenden Analysefunktionen, sofern sie eingestellt sind:
Ergebnisse
Die verfügbaren Ergebnisse hängen von der Löser-Einstellung ab. Wenn keine der Daten-EigenschaftCalculate * Einstellungen auf wahr gesetzt wurde, wird nur das elektrisches Potential (als av in den Ergebnissen bezeichnet) berechnet. Andernfalls stehen auch die entsprechenden Ergebnisse zur Verfügung.
Die möglichen Ergebnisse sind:
- Stromdichte in
- Elektrische Feldvektorwerte in
- Harmonischer Leistungsverlust in
- Magnetische Flussdichte in
- Maxwell-Spannungstensorwerte in
- Magnetfeldstärke in
- Knotenkraft in
- Joule'sche Erwärmung in
- Potential in
Hinweise
- Trotz ihres Namens kann die magnetodynamische Gleichung auch für magnetostatische Analysen verwendet werden.
- Um diese Gleichung korrekt anzuwenden, muss das Oberflächenmodell streng auf der XY-Ebene liegen und ein geeignetes 2D-Modell im Koordinatensystem für den Löser Elmer (in der Regel kartesisch 2D) ausgewählt werden.
FEM
- 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
Anwenderdokumentation
- 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
- Arbeitsbereiche: Std Base, Arch, Assembly, BIM, CAM, Draft, FEM, Inspection, Material, Mesh, OpenSCAD, Part, PartDesign, Points, Reverse Engineering, Robot, Sketcher, Spreadsheet, Surface, TechDraw, Test Framework