FEM EquationMagnetodynamic/fr

FEM Équation magnétodynamique
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Résolution → Équations électromagnétiques → Équation magnétodynamique
Ateliers
FEM
Raccourci par défaut
Aucun
Introduit dans la version
0.21
Voir aussi
FEM Équation magnétodynamique 2D

Description

Cette équation effectue des analyses en utilisant les équations de Maxwell.

Pour plus d'informations sur les mathématiques de l'équation, voir le Manuel des modèles d'Elmer (en), section Computation of Magnetic Fields in 3D.

S'il est possible de calculer en 2D, des mathématiques plus simples peuvent être utilisées, ce qui permet des temps de résolution plus rapides. Pour le 2D, FreeCAD prend donc en charge l'équation magnétodynamique 2D d'Elmer.

Utilisation

1. Après avoir ajouté un solveur Elmer comme décrit ici, sélectionnez-le dans la vue en arborescence.
2. Utilisez maintenant le bouton de la barre d'outils ou le menu Résolution → Équations électromagnétiques → Équation magnétodynamique.
3. Modifiez les paramètres du solveur de l'équation ou les paramètres généraux du solveur si nécessaire.
4. Il est recommandé de définir dans les paramètres du solveur de systèmes linéaires, DonnéesLinear Iterative Method à BiCGStabl, DonnéesBiCGstabl Degree à 4 et DonnéesLinear Preconditioning à None. Cela garantit que l'équation peut être résolue dans la plupart des cas. Si c'est le cas, ces paramètres peuvent être modifiés si nécessaire.

Paramètres du solveur

Pour les paramètres généraux du solveur, voir les paramètres du solveur Elmer.

L'équation magnétodynamique fournit ces paramètres spéciaux :

Système linéaire

• DonnéesLinear System Refactorize : refactorise la matrice du système.

Magnétodynamique

• DonnéesAngular Frequency : fréquence d'actionnement harmonique. Elle n'est utilisée que si DonnéesIs Harmonic est réglé à true.
• DonnéesAutomated Source Projection BCs : voir le Manuel des modèles d'Elmer (en), section Computation of Magnetic Fields in 3D pour plus d'informations.
• DonnéesFixInput Current Density : assure l'absence de divergence de la densité de courant.
• DonnéesIs Harmonic : si la force motrice est actionnée de manière harmonique (courant alternatif). Si elle est définie à true, DonnéesAngular Frequency doit avoir une valeur > 0.
• DonnéesLagrange Gauge Penalization Coefficient : voir le Manuel des modèles d'Elmer (en), section Computation of Magnetic Fields in 3D pour plus d'informations.
• DonnéesQuadratic Approximation : permet une approximation de second ordre du courant d'entraînement.
  Remarque : l'ordre par défaut des maillages de Gmsh dans FreeCAD est de 2ème ordre. Lorsque vous utilisez des maillages de 2ème ordre, il est obligatoire de mettre cette option à true. Sinon vous obtiendrez cette erreur : ERROR:: GetEdgeBasis: Can't handle but linear elements, sorry..
  Cependant, pour la plupart des applications, un maillage d'ordre 1 est suffisant. Une exception est le cas où un filtre Isocontour doit être appliqué pour visualiser les résultats. Dans ce cas, il est recommandé d'utiliser un maillage d'ordre 2 et donc de définir DonnéesQuadratic Approximation à true.
• DonnéesStatic Conductivity : voir le Manuel des modèles d'Elmer (en), section Computation of Magnetic Fields in 3D pour plus d'informations.
• DonnéesUse Lagrange Gauge : voir le Manuel des modèles d'Elmer (en), section Computation of Magnetic Fields in 3D pour plus d'informations.
• DonnéesUse Piola Transform : doit être true si les fonctions de base pour l'interpolation des éléments arête sont sélectionnés pour être des membres de la famille optimale des éléments de bord ou si une approximation de second ordre est utilisée.
• DonnéesUse Tree Gauge : voir le Manuel des modèles d'Elmer (en), section Computation of Magnetic Fields in 3D pour plus d'informations. Sera ignoré si DonnéesUse Piola Transform est à true.

Résultats

• DonnéesCalculate Current Density : calcule la densité de courant.
• DonnéesCalculate Electric Field : calcule le champ vectoriel électrique.
• DonnéesCalculate Elemental Fields : calcule les champs électromagnétiques pour chaque élément du maillage. Ceci est utile pour voir les discontinuités dans les mailles.
  Remarque : pour le moment FreeCAD ne peut pas afficher ces résultats correctement. C'est pourquoi il n'est pour l'instant d'aucune utilité pratique.
• DonnéesCalculate Harmonic Loss : calcule la perte de puissance harmonique linéaire et quadratique. Voir le Manuel des modèles d'Elmer (en), section Loss Estimation Using the Fourier Series pour plus de détails.
• DonnéesCalculate Joule Heating : calcule l'effet Joule.
• DonnéesCalculate Magnetic Strength : calcule l'intensité du champ magnétique.
• DonnéesCalculate Maxwell Stress : calcule le champ du tenseur de contrainte de Maxwell.
• DonnéesCalculate Nodal Fields : calcule les champs pour chaque noeud du maillage. La valeur par défaut est true. Si aucune autre DonnéesCalculate * n'est définie à true, il calcule uniquement la densité de flux magnétique.
• DonnéesCalculate Nodal Forces : calcule les forces pour chaque nœud du maillage. Les résultats peuvent être utilisés pour une analyse mécanique ultérieure.
• DonnéesCalculate Nodal Heating : calcule le champ scalaire de la chaleur par effet Joule pour chaque noeud de la maille.

Informations sur les caractéristiques d'analyse

L'équation magnétodynamique prend en compte les caractéristiques d'analyse suivantes si elles sont définies :

• Potentiel électrostatique
• Densité de courant
• Magnétisation
• Constante de permittivité du vide

Résultats

Les résultats disponibles dépendent des paramètres du solveur. Si aucun des paramètres DonnéesCalculate * n'a été réglé à true, seul le potentiel électrique (appelé av dans les résultats) est calculé. Sinon, les résultats correspondants seront également disponibles.

Les résultats possibles sont :

• Densité de courant en ${\displaystyle {\rm {A/m^{2}}}}$
• Valeurs du vecteur champ électrique en ${\displaystyle {\rm {V/m}}}$.
• Puissance harmonique perdue en ${\displaystyle {\rm {W}}}$.
• Densité du flux magnétique en ${\displaystyle {\rm {T}}}$.
• Valeurs du tenseur des contraintes de Maxwell en ${\displaystyle {\rm {As/m^{3}}}}$.
• Intensité du champ magnétique en ${\displaystyle {\rm {A/m}}}$.
• Force nodale en ${\displaystyle {\rm {N}}}$
• Effet Joule en ${\displaystyle {\rm {J}}}$
• Potentiel en ${\displaystyle {\rm {V}}}$