Autor |
Comsol 4.3a - Dobór Mesh i modelowanie nieliniowej charakterystyki magnesowania |
lindal
Użytkownik
Postów: 4
Data rejestracji: 18.04.13 |
Dodane dnia 04/18/2013 17:20 |
|
|
Witam.
Od jakiegoś czasu symuluje w programie Comsol 4.3a. Lecz jeszcze jestem zielony w tej dziedzinie.
Obecnie pracuje nad modelem 3D, w którym magnes stały jest przyłączony do dwóch rdzeni, między którymi jest bardzo niewielka szczelina powietrzna ok 0.05 [mm].
Do rdzeni jest dołączony element magnetycznie miękki (Soft Iron (without losses)). Dołączyłem do niego charakterystykę magnesowania, którą mam z katalogu.
Symulacja oblicza się poprawnie gdy ustawiam większą szczelinę powietrzną i zamiast podawać nieliniową charakterystykę magnesowania, podaje wartość stałą przenikalność. Do tego momentu jest wszystko ok.
Jednak moim zadaniem jest za symulować układ z małą szczeliną i przez to muszę poprawić jakość siatki, zmniejszyć rozmiar minimalnych elementów. Zwiększa to sporo ilość obliczeń. Jednak gdy dodam całą charakterystykę magnesowania, to obliczenia po jakimś czasie przestają się wykonywać. Pojawia się komunikat, że nie można znaleźć rozwiązania.
Ograniczając ilość punktów w cha-ce magnesowania, udaję się wykonać obliczenia, lecz zajmują one dużo czasu.
Jak mogę zmniejszyć czas obliczeń jeśli nie mogę już zwiększyć siatki i nie mogę dać mniej punktów w cha-ce magnesowania? Może da się jakoś zmienić sposób wykonywania obliczeń, wybrać jakieś inne metody symulacji gdy się pojawiają elementy z nieliniową charakterystyką magnesowania?
Z góry dziękuje za jakąkolwiek pomoc.
Pozdrawiam |
|
Autor |
RE: Comsol 4.3a - Dobór Mesh i modelowanie nieliniowej charakterystyki magnesowania |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
Dodane dnia 04/21/2013 20:14 |
|
|
Niestety nie znam się na comsolu, więc nie powiem Ci jak to zrobić w tym systemie, ale mam pewne podejrzenia co do tego "dlaczego". Otóż każde obliczenia nieliniowe muszą mieć "nadzór" nad zbieżnością rozwiązania i są (co najmniej) trzy techniki. Nie wchodząc w szczegóły, (to trochę dużo wyjaśniania) wybranie niewłaściwej techniki kontroli zbieżności może prowadzić do opisywanej sytuacji. Gdzie tego szukać? W szczegółach nie wiem gdzie to ma Comsol ale powinno być to tam, gdzie jest ustawianie parametrów kolejnych kroków przyrostu... |
|
Autor |
RE: Comsol 4.3a - Dobór Mesh i modelowanie nieliniowej charakterystyki magnesowania |
lindal
Użytkownik
Postów: 4
Data rejestracji: 18.04.13 |
Dodane dnia 04/26/2013 10:52 |
|
|
Dzięki za podpowiedź. Skonsultowałem się jeszcze ze znajomym i też mi doradził, aby manipulować parametrami obliczeń nieliniowych. Jeszcze nie udało mi się z tego wyjść, lecz nadal nad tym pracuje.
Jednak jest jeszcze jeden problem, w moim modelu jest, bardzo wąska szczelina powietrzna rzędu 0,05 [mm]. Nie potrafię jeszcze odpowiednio zamodelować siatki w tej szczelinie, tak aby obliczenia były wykonalne i żeby nie były obarczone dużym błędem.
Jak sobie radzić z takimi problemami, gdy ciężko wygenerować mesh z powodu małych odległości między elementami? Czy użyć innych rodzajów mesh niż trójkątne?
Na razie zgłębiam dokumentacje Comsola i próbuje odpowiednio ustawić parametry obliczeń i siatkę, lecz na razie bezowocnie.
Edytowane przez lindal dnia 04/26/2013 10:53 |
|
Autor |
RE: Comsol 4.3a - Dobór Mesh i modelowanie nieliniowej charakterystyki magnesowania |
piotr
Super Administrator
Postów: 1432
Data rejestracji: 17.05.07 |
Dodane dnia 04/28/2013 10:06 |
|
|
Obiektywnie brak jednoznacznych wskazań który element lepszy - to zależy od konkretnego elementu. Ważniejsze jednak od rodzaju elementu (oczywiście pod warunkiem właściwego dobrania typu elementu) jest regularność siatki. I głównie z tego powodu preferowana jest siatka prostokątna. Niestety preferencja ta trwa tak długo, jak długo daje się dany kształt pomeshować prostokątami. Większość bowiem typów systemowych elementów skończonych bardzo nie lubi elementów zdegenerowanych do trójkąta lub quasi trójkąta część nawet sypie to jako błąd (zawsze jednak generuje to spory błąd numeryczny). Reasumując, odpowiedzią na twoje pytanie jest inne pytanie, czy można tę szczelinę pomeshować prostokątami?
I jeszcze jedno co do zasady można łączyć w modelu różne typy elementów, ale z doświadczenia wiem, że należy też tego, o ile to oczywiście możliwe, unikać. |
|
Autor |
RE: Comsol 4.3a - Dobór Mesh i modelowanie nieliniowej charakterystyki magnesowania |
lindal
Użytkownik
Postów: 4
Data rejestracji: 18.04.13 |
Dodane dnia 05/22/2013 12:53 |
|
|
Po kolejnym powrocie do modelu, zmieniłem następujące parametry:
- zmodyfikowałem sposób obliczeń algorytmu na: Automatic highly nonlinear (Newton),
- zwiększyłem wartość w: Memory allocation factor,
- zwiększyłem ilość iteracji z 25 do 50 (Number of iteration),
- zmeszowałem szczelinę powietrzną siatką prostokątną, która miał kilka warstw, a resztę modelu pozostawiłem trójkątną.
Obliczenia trwały kilkanaście minut lecz udało się wyznaczyć rozkład indukcji magnetycznej. Czyli ogólnie problem z niezbieżnością obliczeń udało się wyeliminować.
Jednak natrafiłem na kolejny problem z którym walczę już trochę. A mianowicie, muszę obliczyć z jaką siłą przyciągana jest zworka przez mój rdzeń. Czyli siłę przyciągania zworki gdy zworka przylega do rdzenia. Okazało się, że Comsol nie może obliczyć siły gdy nie ma szczeliny powietrznej. Gdy dodam bardzo małą szczelinę powietrzną to strumień nie przepływa przez zworkę i siły praktycznie nie ma.
Czy ktoś ma jakiś pomysł jak to obliczyć, lub jak się oblicza taką siłę w innych programach ? |
|
Autor |
RE: Comsol 4.3a - Dobór Mesh i modelowanie nieliniowej charakterystyki magnesowania |
stew73
Użytkownik
Postów: 1
Data rejestracji: 28.05.13 |
Dodane dnia 05/28/2013 14:41 |
|
|
A parasolid jest w chwili obecnej najczęstszym formatem natywnym programów z grafiką 3D i tak też jest w przypadku ADIN'y ... Czyli tak naprawdę nie dochodzi do eksportu tylko do bezpośredniego otwarcia pliku parasolidowego.
|
|
Autor |
RE: Comsol 4.3a - Dobór Mesh i modelowanie nieliniowej charakterystyki magnesowania |
lindal
Użytkownik
Postów: 4
Data rejestracji: 18.04.13 |
Dodane dnia 09/15/2013 09:41 |
|
|
Zakończyłem prace nad pierwsza częścią modelu kilka miesięcy temu. Chciałbym przybliżyć w jaki sposób uporałem się z moimi problemami.
1. Problem z nieliniowością charakterystyki magnesowania.
Aby walczyć z tego typu problemami należy odpowiednio dostosować nieliniowy algorytm obliczeniowy. Ja skorzystałem z Fully Coupled, Automatic hihly nonlinear (Newton). Zmniejszając współczynnik zbieżności i tolerancje, zwiększając ilość kroków algorytmu, otrzymałem odpowiednią zbieżność obliczeń.
2. Problem z cienkimi warstwami powietrza.
Wykorzystując warunek brzegowy: Thin Low Permeability Gap, możemy definiować płaszczyzną łączącą dwa elementy. Podać jej przenikalność magnetyczną ( powietrze 1) i szerokość. W ten sposób możemy zwyczajnie zmeshować model.
3. Obliczanie siły
Gdy szczelina powietrzna wynosi 0[mm] Comsol ma problemy z obliczenie siły (Force Calculation). Należy więc użyć ponownie Thin Low Permeability Gap i ustawić bardzo cienką warstwę powietrza np. rzędu [um]. Przylirzy, to w miarę dokładnie wartość siły przyciągania przy braku szczeliny.
ad 1. W wersji 4.3b jest dodany do modułu AD/DC w geometrii 3D jest narzędzie Gauge Fixing for A-Field 1. W moim modelu dodanie tego narzędzia z zaznaczoną opcją Constrain variable in at leastone point, poprawiło znacznie zbieżność obliczeń.
Mam nadzieję, że te informację będą dla Was pomocne. |
|