Difference between revisions of "1. lecke példája"
(→Geometria elkészítése SpaceClaim-ben) |
|||
| Line 44: | Line 44: | ||
A SpaceClaim megfelelő használatához a Help menüje és a YouTube-on található videók nagy segítséget jelentenek. Itt csak a tekercs keresztmetszetének elkészítését részletezem. Az előadáson és hozzá kapcsolódó gyakorlaton bemutatásra kerül a teljes feladat elkészítése. | A SpaceClaim megfelelő használatához a Help menüje és a YouTube-on található videók nagy segítséget jelentenek. Itt csak a tekercs keresztmetszetének elkészítését részletezem. Az előadáson és hozzá kapcsolódó gyakorlaton bemutatásra kerül a teljes feladat elkészítése. | ||
| − | Először egy síkor hozunk létre a tekercs-vasmag elrendezés keresztmetszetében a Design - Plane ikon segítségével. Ezt követően a baloldalon található ''Szerkezet'' (''Structure'') ablakban a ''Tervkomponensre'' (struktúra fa gyökérébe) kattintva hozzáadunk egy ''új komponenst'' (''new component''). Az új komponens tulajdonságai között (új komponensre kattintva Tulajdonságok (Properties)) a ''Topológia megosztása'' (''Shared Topology'') legyen ''Megosztásra'' (''Shared'') állítva. Ha ezt megtettük, a tekercset húzzuk bele az új komponensbe. Majd a következő lépésként rajzoljuk meg a tekercs keresztmetszetét felhasználva az elrendezés metszeti nézetét. Ha megrajzoltuk a tekercs keresztmetszetét, annak is az új komponens fájában kell lennie. Ennek köszönhetően az ANSYS Discovery AIM a megrajzolt felületet a tekercs keresztmetszeteként fogja kezelni, így erre a felületre előírható a gerjesztés. Végül a ''Tervkomponensre'' kattintva jobbegérgombbal válasszuk ki az ''Aktív komponens'' (''Active Component'') lehetőséget, hogy a teljes geometria akítv legyen, ne csak az újonnan létrehozott komponens. | + | Először egy síkor hozunk létre a tekercs-vasmag elrendezés keresztmetszetében a Design - Plane ikon segítségével. Ezt követően a baloldalon található ''Szerkezet'' (''Structure'') ablakban a ''Tervkomponensre'' (struktúra fa gyökérébe) kattintva hozzáadunk egy ''új komponenst'' (''new component''). Az új komponens tulajdonságai között (új komponensre kattintva Tulajdonságok (Properties)) a ''Topológia megosztása'' (''Shared Topology'') legyen ''Megosztásra'' (''Shared'') állítva. Ha ezt megtettük, a tekercset húzzuk bele az új komponensbe. Majd a következő lépésként rajzoljuk meg a tekercs keresztmetszetét felhasználva az elrendezés metszeti nézetét. Ha megrajzoltuk a tekercs keresztmetszetét, annak is az új komponens fájában kell lennie. Ennek köszönhetően az ANSYS Discovery AIM a megrajzolt felületet a tekercs keresztmetszeteként fogja kezelni, így erre a felületre előírható a gerjesztés. Végül a ''Tervkomponensre'' kattintva jobbegérgombbal válasszuk ki az ''Aktív komponens'' (''Active Component'') lehetőséget, hogy a teljes geometria akítv legyen, ne csak az újonnan létrehozott komponens. Valamint itt lehet paraméterezni a geometria méreteit és egymáshoz képesti helyzetét, tehát például a vasmag mozgásának figyelembevételét. |
Ha ezzel végeztünk mentsük el a geometriát, majd zárjuk be a SpaceClaim-et és indítsuk el az ANSYS Discovery AIM-et, azon belül pedig válasszuk az ''Electromagnetics'' lehetőséget. Ezt követően végigvezet minket a teljes szimuláción, így a szimuláció minden lépése szintén nem kerül részletezésre. | Ha ezzel végeztünk mentsük el a geometriát, majd zárjuk be a SpaceClaim-et és indítsuk el az ANSYS Discovery AIM-et, azon belül pedig válasszuk az ''Electromagnetics'' lehetőséget. Ezt követően végigvezet minket a teljes szimuláción, így a szimuláció minden lépése szintén nem kerül részletezésre. | ||
| − | A geometria importálását követően a feladat típusa ''Electromagnetic'', a forrás ''Applied current'' és ''DC''. A feladat termikus viselkedése ''Constant temperature'' és opcióként válasszuk ki az erő (''Compute force'') és induktivitás (''Compute inductance'') számítást. Majd legvégül válasszuk a ''Create surround automatically'' opciót. | + | A geometria importálását követően a feladat típusa ''Electromagnetic'', a forrás ''Applied current'' és ''DC''. A feladat termikus viselkedése ''Constant temperature'' és opcióként válasszuk ki az erő (''Compute force'') és induktivitás (''Compute inductance'') számítást. Majd legvégül válasszuk a ''Create surround automatically'' opciót. Ez a lehetőség akkor fontos, ha a méretek vagy pozíció változni fog a szimuláció során. |
| − | == | + | == A feladat definiálása == |
Az anyagokat az egyes térfogatok kiválasztásával tudjuk definiálni. | Az anyagokat az egyes térfogatok kiválasztásával tudjuk definiálni. | ||
| − | A tekercs anyaga réz (''Copper'') | + | A tekercs anyaga réz (''Copper''), a vasmagé 1008-as acél (''Steel 1008''). Amennyiben ezeknek valamilyen tuljadonságát (vezetőképesség, B-H görbe) módosítani szeretnénk, azt késöbb megtehetjük az anyagok tulajdonságainál. |
| − | + | Ezt követően a gerjesztést kell definiálni. Ehhez a tekercs keresztmetszetének rajzolt felületet kell kiválasztani, majd az áram erősségét (0,2A) és a menetszámot (2000) kell megadni. Itt definálható a tekercs kitöltési tényezője is. | |
| − | + | Ha ezzel is megvagyunk, a diszkretizálással és a megoldó beállítasaival nincs teendő, az alapbeállítások megfelelőek lesznek, futtatható a feladat. Adaptív hálózás történik a megoldás során, ezért nem foglalkozunk ennél a feladatnál a végeselemháló beállításával. | |
== Az eredmények kiértékelése == | == Az eredmények kiértékelése == | ||
| + | |||
| + | A különböző térváltozók felületre / térfogatba való kirajzoltatásán túl itt tudjuk megnézni a vasmagra ható erő értékét és a tekercs induktivitását. | ||
==References== | ==References== | ||
{{reflist}} | {{reflist}} | ||
Revision as of 19:26, 4 March 2019
|
Üzemanyag befecskendező mágnesszelep | |
|
|
|
| Animated cut through diagram of a typical fuel injector [1] | Animated cut through diagram of a typical fuel injector [Click to see animation]. |
|
Oktató
|
További oktatók:
|
Contents
A feladat célja
A hallgató megismerje a végeselem-módszer főbb lépéseit, mint a modell előkészítése (geometria elkészítése vagy importálása), anyagparaméterek, peremfeltételek és gerjesztés megadása az üzemanyag befecskendező szolenoidjának szimulációján keresztül.
A feladat megoldásához szükséges ismeretek
- A végeselem-módszer lépései;
- A sztatikus mágneses térre vonatkozó elméleti ismeretek (anyagok definiálásához, gerjesztés megadásához);
- A geometria elkészítéséhez CAD rendszer ismerete.
A feladat megoldásának lépései
Az ANSYS AIM elindítását követően kiválasztjuk az elektromágneses (Electromagnetics) feladatot a Start gombra kattintva.
A következőkben bemutatott lépésektől eltérően is megvalósítható a feladat. Az AIM használata során a feladat elkészítésében segítséget nyújtanak a különböző lépések során megjelenő üzenetek.
A geometria elkészítése
A feladat geometriáját SpaceClaim-ben, de akár más CAD szoftver segítségével (AutoCAD; SolidWorks; Solid Edge; Catia; Creo; ...) is elkészíthető. A geometria három részből áll, a vasmagból, a stekercsből és a tekercs keresztmetszetéből a gerjesztés megadásához.
A hengeralakú vasmag méretei 14mm maga és 3,6mm a sugara. A tekercs méretei: 20mm magas, 4mm a belső sugár és 14mm a külső sugár.
Geometria elkészítése SpaceClaim-ben
A SpaceClaim megfelelő használatához a Help menüje és a YouTube-on található videók nagy segítséget jelentenek. Itt csak a tekercs keresztmetszetének elkészítését részletezem. Az előadáson és hozzá kapcsolódó gyakorlaton bemutatásra kerül a teljes feladat elkészítése.
Először egy síkor hozunk létre a tekercs-vasmag elrendezés keresztmetszetében a Design - Plane ikon segítségével. Ezt követően a baloldalon található Szerkezet (Structure) ablakban a Tervkomponensre (struktúra fa gyökérébe) kattintva hozzáadunk egy új komponenst (new component). Az új komponens tulajdonságai között (új komponensre kattintva Tulajdonságok (Properties)) a Topológia megosztása (Shared Topology) legyen Megosztásra (Shared) állítva. Ha ezt megtettük, a tekercset húzzuk bele az új komponensbe. Majd a következő lépésként rajzoljuk meg a tekercs keresztmetszetét felhasználva az elrendezés metszeti nézetét. Ha megrajzoltuk a tekercs keresztmetszetét, annak is az új komponens fájában kell lennie. Ennek köszönhetően az ANSYS Discovery AIM a megrajzolt felületet a tekercs keresztmetszeteként fogja kezelni, így erre a felületre előírható a gerjesztés. Végül a Tervkomponensre kattintva jobbegérgombbal válasszuk ki az Aktív komponens (Active Component) lehetőséget, hogy a teljes geometria akítv legyen, ne csak az újonnan létrehozott komponens. Valamint itt lehet paraméterezni a geometria méreteit és egymáshoz képesti helyzetét, tehát például a vasmag mozgásának figyelembevételét.
Ha ezzel végeztünk mentsük el a geometriát, majd zárjuk be a SpaceClaim-et és indítsuk el az ANSYS Discovery AIM-et, azon belül pedig válasszuk az Electromagnetics lehetőséget. Ezt követően végigvezet minket a teljes szimuláción, így a szimuláció minden lépése szintén nem kerül részletezésre.
A geometria importálását követően a feladat típusa Electromagnetic, a forrás Applied current és DC. A feladat termikus viselkedése Constant temperature és opcióként válasszuk ki az erő (Compute force) és induktivitás (Compute inductance) számítást. Majd legvégül válasszuk a Create surround automatically opciót. Ez a lehetőség akkor fontos, ha a méretek vagy pozíció változni fog a szimuláció során.
A feladat definiálása
Az anyagokat az egyes térfogatok kiválasztásával tudjuk definiálni.
A tekercs anyaga réz (Copper), a vasmagé 1008-as acél (Steel 1008). Amennyiben ezeknek valamilyen tuljadonságát (vezetőképesség, B-H görbe) módosítani szeretnénk, azt késöbb megtehetjük az anyagok tulajdonságainál.
Ezt követően a gerjesztést kell definiálni. Ehhez a tekercs keresztmetszetének rajzolt felületet kell kiválasztani, majd az áram erősségét (0,2A) és a menetszámot (2000) kell megadni. Itt definálható a tekercs kitöltési tényezője is.
Ha ezzel is megvagyunk, a diszkretizálással és a megoldó beállítasaival nincs teendő, az alapbeállítások megfelelőek lesznek, futtatható a feladat. Adaptív hálózás történik a megoldás során, ezért nem foglalkozunk ennél a feladatnál a végeselemháló beállításával.
Az eredmények kiértékelése
A különböző térváltozók felületre / térfogatba való kirajzoltatásán túl itt tudjuk megnézni a vasmagra ható erő értékét és a tekercs induktivitását.
