202 Глава 10 Примеры
Perio1: Периодическое граничное условие
Этот простой пример демонстрирует влияние периодического граничного условия, которое приводит к тому, что потенциал поля одинаков на противоположных сторонах модели.
Геометрия:
Задача:
Две области, A и B, имеют одинаковую форму, источник поля и заданное на границе условие Дирихле, которое не позволяет полю проникать наружу. Область B дополнительно разделена на B1 и B2, периодическое граничное условие, заданное на двух сторонах, делает эти области продолжением друг друга. В результате распределение поля в областях A и B должно быть одинаковым:
Задачи магнитостатики |
203 |
Заметьте, что сетка на периодической границе не обязательно должна быть одинаковой густоты – обратите внимание, что значения шага дискретизации различны в 4 углах модели!
Смотрите задачу Perio1.pbm в папке Examples. Задача Perio1odd.pbm отличается только тем, что в ней используется нечетное условие периодичности, т.е. векторный потенциал имеет равные по модулю и противоположные по направлению значения по разные стороны от границы областей.
204 Глава 10 Примеры
Задачинестационарногомагнитногополя
TEMagn1: Образование вихревых токов в полубесконечном теле.
Тип задачи:
Плоско-параллельная задача расчета нестационарного магнитного поля.
Геометрия:
Поверхности полубесконечного тела внезапно сообщается постоянный магнитный потенциал A0.
Дано:
Относительная магнитная проницаемость материала µ = 1; Электропроводность материала g = 2 500 000 См/м; Векторный потенциал A0 = 2 Вб/м.
Задача:
Рассчитать процесс образования вихревых токов в теле.
Задачи нестационарного магнитного поля |
205 |
Решение:
Выбранная длина модели 20 м обеспечивает неизменность потенциала в расчетный период времени на конце модели. Конечное время расчета 0.25 с достаточно для проведения сравнения результатов расчета с теорией. При расчете был использован шаг по времени 0.005 с.
Сравнение результатов:
|
|
|
Время t = 0.15 с |
|
|
|
|
|
|
Координата x, |
ELCUT |
|
ANSYS |
Теория |
м |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Векторный потенциал A, Вб/м |
|
||
|
|
|
|
|
0.2517 |
0.822 |
|
0.831 |
0.831 |
|
|
|
|
|
0.4547 |
0.280 |
|
0.278 |
0.282 |
|
|
|
|
|
0.6914 |
0.053 |
|
0.044 |
0.05 |
|
|
|
|
|
|
|
Индукция B, Тл |
|
|
|
|
|
|
|
0.2517 |
3.7045 |
|
3.687 |
3.707 |
|
|
|
|
|
0.4547 |
1.716 |
|
1.794 |
1.749 |
|
|
|
|
|
0.6914 |
0.418 |
|
0.454 |
0.422 |
|
|
|
|
|
|
Плотность вихревых токов j, A/мм2 |
|
||
|
|
|
|
|
0.2517 |
-8.06 |
|
-7.80 |
-7.77 |
|
|
|
|
|
0.4547 |
-6.57 |
|
-6.77 |
-6.63 |
|
|
|
|
|
0.6914 |
-2.34 |
|
-2.45 |
-2.43 |
|
|
|
|
|
См. задачу TEMagn1.pbm в папке Examples.