JMAG V13.1强大新功能介绍！

tracycheng

JMAG V13.1最新版本于2014年6月正式发布。此版本新增了包括超大模型计算，磁性材料和多物理场等超过40多个全新特色功能。接下来将会讲述这些最新功能。

●介绍
JMAG-Designer V13.1已经在2014年6月发布， V13.1在超大模型， 磁性材料， 多物理场耦合等方面均有很大的改进。超大模型处理功能很好的改进了求解速度， 主要用在大尺寸模型仿真，或者需要关注很多细节仿真的超大网格模型仿真。在此次能够材料方面， 指定充磁方向和矫顽力分布可以通过用户界面接口在仿真过程中直接设置。多物理场耦合方面主要是指在采用多功能导入导出工具时，JMAG可以在软件内部先显示一下自己导出的各种数据结果以便提前确认导出的结果是否正确。

●支持超大模型
随着V13.0版本中的巨大改进，就是可以进行最高达64核的并行计算功能的实现， 客户已经可以开始考虑超大模型的计算，自然的， 除了求解器的速度改进之外， 其他的速度改进也提上日程。
在V13.1当中， 超大模型的前后处理器的功能被大大改进，同时，通过移除超大模型不需要的结果文件， 可以保留有效的计算结果部分， 那么结果存储文件可以被大大压缩。

●超大网格模型/超多器件模型
V13.1版本的新功能测试是通过一个具有1000多个功能器件（part），超过1000万的网格的标准模型来进行的， 测试了前后处理器， 包括软件加速了打开文件的速度， 显示的速度，设置材料/条件以及打开和显示结果等。作为应用案例， 我们选择了电机和变压器，对应的各种求解速度以及提高的比例跟原来的V13.0版本进行对比， 通过下图显示我们可以明显看出软件在处理超大模型时，不管是变压器还是电机，还是其他普通模型， 前后处理器的速度都提高的非常明显。  

图形1. 不同案例的处理速度改进比例和模型相关信息

 减小结果文件
很多客户之前抱怨过JMAG的大型模型以及很多步骤的瞬态磁场计算会导致巨大的结果文件， 会占用很多硬盘空间。
为了简化大型模型的结果文件的管理， 在V13.1版本中， 当确认好结果文件后， 不需要的结果分布图，求解步骤甚至包括输出结果， 现在都可以被删除。通过保留核心数据， 硬盘的空间得以有效利用。图形2是对一个电压驱动的电机计算铁耗的例子，铁耗计算需要磁密以及位移等信息， 且至少需要一个完整的电周期， 我们可以在下图中看到， 原始计算结果文件超过1.5GB， 当删除除了磁密和位移之外的其他文件时，文件减小了70.3%， 当计算完成铁耗之后，删除不需要的文件， 文件只有19MB。

图形2. 分阶段删除输出结果后的结果存储文件大小对比

●磁性材料
JMAG一直在持续改善材料的建模能力， 直到现在， 我们一直都在增加铁耗计算功能， 但是从V13.1开始， 我们开始把重心转移到永磁体功能方面， 接下来将要讲述的是永磁体的任意方向充磁功能， 可以指定任意矫顽力分布功能 ，正弦充磁功能。这些功能不再需要创建用户自定义子程序来实现，而是可以直接通过用户界面来操作。
指定任意充磁方向
随着电机中永磁体应用的多样化， 仿真中也需要不同的充磁类型设置。
任意充磁方向功能可以通过用户界面指定任意永磁体任意状态的充磁， 定义初始充磁方向是通过创建一个跟坐标轴相关的角度分布的表格来实现， 坐标系是选择矩形坐标系还是柱状坐标系是根据永磁体的形状来决定的。因为在角度分布表格中可以输入任意的数字， 所以任意方向的充磁都是可以实现的。

图形3. 任意充磁案例展示

 矫顽力分布
在高精度电机应用中永磁体是非常普及的 ，因为永磁体一般采用稀土材料，有指定的矫顽力分布。 从建模的角度来说， 因为划分区域主要是根据每一块永磁体的矫顽力，同时区域划分后矫顽力以及充磁方向确定也要指定， 所以过程是很繁琐复杂的。
在矫顽力分布这个功能上， 选择矩形坐标系还是柱状坐标系是基于永磁体形状， 而且校正值，也是可以创建一个矫顽力分布表格。结合任意充磁功能， 一开始永磁体建模过程中需要的时间和精力被大大减少了。
执行矫顽力分布校正的永磁驱动电机已经开始运行了， 跟之前没有采用校正功能的永磁体的退磁分析的对比如图4，没有使用矫顽力校正的永磁体退磁比例高达33%， 使用校正的永磁体退磁比例只有最多10%，且范围被完全限制住了。

图形4. 退磁状态对比，左侧是没有使用矫顽力分布校正的， 右侧是使用矫顽力分布校正的

 正弦充磁
正弦充磁支持径向充磁，平行充磁， 径向的轴方向充磁，平行的线性方向充磁。
电机设计中正弦充磁的评估是以没有或者少有高次谐波作为评判的。

图形5.永磁体内部沿着圆周方向的磁场分布（应用的是径向正弦环形正弦充磁）

●综合导出工具
综合导出工具对需要用到JMAG分析结果的结构分析以及热场流体场分析是非常重要的， 在V13.1中， 数据的映射以及新增加的预览映射数据的功能都大大加强了综合导出工具的实用性。
数据转换

图形6.指定频率范围的电磁力映射

图形7.节点电磁力从2D电磁分析到3D结构分析的映射

 数据映射之后的效果预览功能

图形8.数据映射之后的预览功能 左侧是映射前的涡流损耗分布云图，右侧是映射之后的涡流损耗云图的预览

●快速求解器
JMAG一直在开发更加快速的求解器， 在V13.1中很多方面都有很大改进， 这里讲一下FQ的GPU加速功能。
支持频域分析（FQ）的GPU加速功能

图形9.电磁炉感应加热的计算时间对比，一个cpu情况下的。

●条件设置
增加了磁场和结构场分析的条件设置， 在磁场计算中， 可以显示不规则电流的分布以及多有限元绕组条件。在结构分析中，增加了接触条件设置， 可以分析接触条件下的变形以及差异分析。

图形10.绕组模型以及块状模型（包含内部规则电流和不规则电流）

图形11.基于图形10的沿径向方向的磁密分布区别

●结构接触条件

图形12.增加了接触条件的永磁体和转子铁心的应用案例

●几何编辑器
V13.1大大改善了创建模型过程中的操作性以及缩短了导入大型模型的时间。
从坐标轴中找到参考轴

图形13.指定旋转轴

螺旋线圈

图形14.高频感应淬火建模中的螺旋线圈

●后处理
后处理中增加了用户可以指定范围或者根据有效数据范围指定的求平均值功能

图形15.指定分析时间范围内的平均转矩求解

 用户自定义变量的范围指定


图形16.指定时间范围内的铁耗密度分布的平均值，上图是曲线的平均值，下图是云图的平均值

●结论
上述提到的新增加的功能都会在后续交流中跟大家进一步解释， 后续交流计划包括JSOL公司的用户大会以及IDAJ公司的用户大会， 请大家注意查收我们的邮件通知，关于用户大会或者关于新功能发布会。



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小小鸟儿

不明觉厉，我为什么看不到图片？

tracycheng

小小鸟儿 发表于 2014-8-22 08:39
不明觉厉，我为什么看不到图片？

图片显示不出，上网站看吧。搜索IDAJ官网。

shenseng123

好，，。。。。。。谢谢分享

leepeter

矫顽力分布的功能好像很强大，不过还不知道具体用途大不大。

hksirboy

JMAG-Designer 14.0.01t 64bit 是中文版的吗？