利用ＭＡＸＷＥＬＬ计算电磁力出现的问题［讨论＋求助］

lanjeo

没人回答吗？

lanjeo

2D的问题差不多已经验证了．但是３Ｄ的该如何准确设置金属块呢？

Edwin_Sun

回复 13# lanjeo


    你贴出的图还是以前的图啊～我的意思是你的电磁力的波动幅度太大了，你只需要仿真一个电磁力周期就可以了，反电动势仿真的时候不能仿真电磁力的～一个电磁力周期内至少有100个点左右，也就是说你的电磁力周期大约是20ms，你只需要仿真20ms，但是里面要有100个左右的点，还明白呀～

Edwin_Sun

回复 20# lanjeo


    你band是不是设置的太大？你的电磁气隙有没有多层剖分？气隙至少三层吧～这些都影响电磁力的计算呢～好好试试～

Edwin_Sun

回复 22# lanjeo


    3D的剖分要好好处理，除了气隙处细分之外，表面要surface approximation剖分，内部in selection剖分至系统提供的1/4，金属块不用单独设置吧，放一个金属块就可以了，除非是设置下电导率，磁导率之类的，可以是温度变化的函数～

lanjeo

回复 25# Edwin_Sun


    根据你说的做了一遍，2D条件下问题基本解决了。整个变化趋势也已经走对（和实测的变化趋势保持一致），但是出力效果还是与实测有偏差，所以转到3D，希望通过实际模型的仿真与实测对应，用于指导后期的仿真计算。

看了你对于3D条件下的剖分的介绍，受益很大，有几点不明白的地方，希望继续向你请教。
1/  你说气隙处要进行细分，请教一下，这个怎么实现？是不是在气隙处重新建立一个空气层模型，然后对这个新建的空气层模型进行细化？因为，MAXWELL网格剖分的话只能对指定的模型进行整体剖分，如果要做到局部细化如何实现呢？

2/ 表面用surface approximation剖分需要剖分到一个什么程度呢？内部in selection剖分至系统提供的1/4这里有点不大理解。因为之前都没有做过阻尼力，所以，这方面基本没有经验，希望指教。

3/  金属块需要进行回路处理吗？因为，金属块建模的话是一整个矩形，如果就这样让其在磁场中运动的话，软件会默认产生的感应电流在金属块表面流动，形成涡流吗（如图1）？我是否需要将金属块中间挖空（如图2），使得金属块内部形成一个导通区域？如下图所示：

图1 未处理的


图2 处理过的

4/  我在做2D的时候发现，对2D金属块模型的外加电流设置不同，得到的数值也不同，但是趋势相同。比如说，2D情况下，有三种设置：设置1，对2D下的金属块不做任何设置，设置eddy effect     设置2，选中2D下的金属块，直接在激励源处设置它的current=0A，solid形式,设置eddy effect        设置3，选中2D下的金属块，在激励源处设置coil=0匝，继续在激励源处设置winding，winding=0A,solid形式，将coil放入winding,设置eddy effect。    以上三种设置求解的结果是，设置2和设置3得到的结果一样。设置1得到的结果偏大。 这个我纠结了很久，一直找不到原因。

介于此，我就想问，3D情况也存在金属块电源设置问题，那需要对其进行设置吗？


希望指教！！！！

lanjeo

回复 24# Edwin_Sun


    另外，你说的这个多层剖分，有点不解，望示意，谢谢！！！

Edwin_Sun

回复 27# lanjeo


    你问的问题有点多，我现在在外出差呢，等下再逐一回复你，你可以把你的模型发到我的邮箱edwin_sun@simol.cn，把实验数据也发给我，我来看看呢~

lanjeo

回复 28# Edwin_Sun


    行的，那我把2D 3D两种设置方法发给你，不过结果文件夹有点太大了，我截图给你。多谢你了。这个问题纠结了好久，一直没搞通。

Edwin_Sun

回复 29# lanjeo


    你只需要把mxwl文件发给我就好了，不用带mesh什么的，其他的对我来说也没用，版本不同之类的就会更新掉了～两个文件也就几百K吧～

lanjeo

回复 30# Edwin_Sun


    我就是把那程序文件发你,计算结果就不发了。另外,我截了图已经,还有一个说明文件,今天或是明天可以发给你,现在在审核文件的安全性

Edwin_Sun

回复 26# lanjeo

回答下你的几个问题：

1、气隙剖分我一般采用建立多层band的方法，譬如气隙内外径分别是160和160.6，那么我可以将气隙分层三层，建立两个band，一个band的外径为160.2，另一个为160.4，但是在计算是只把其中一个设置为band，这样气隙就可以剖分的细一些～

2、表面surface approx这个，我也是按照系统提示的最大尺寸的1/4来设置的，内部也是。当你点surface approx或者inselection的时候，会有一个maximum length，就把这个改为1/4就好了

3、金属块不需要挖空，会产生涡流的～

4、怎么样设置，其实是根据真实的工作情况的，譬如是涡流，那么你就设置eddy effect就好了，其他的不用设置，是绕组就设置绕组，鼠笼绕组就设置成 induction winding，其他是不需要自己设置

lanjeo

回复 32# Edwin_Sun


    邮件已发,请查收,谢谢!!!

Edwin_Sun

回复 33# lanjeo


我跑了一下这三模型，我个人觉得你的这个铝块，应该是加Eddy effect就可以了。其他的还没有跑，没有进行比较，不过有一点可以提醒你的是，剖分问题，你的电磁气隙剖分应该细一些

你设置current或者设置winding，我觉得不怎么对的，你有实验值没？发过来看看呢～

lanjeo

回复 34# Edwin_Sun


    实验值是这样的
100mm/s     23.7N
200MM/S     43.2N
300MM/S     60.2N
用的是一个直线电机加一个测力计拉着铝块跑的过程.这个实测结果可能会有偏差,因为测试条件的限制,和铝块材料的不确定性.


另外,三维仿真已经完全陷入了绝境.
2D条件下对铝块做阻尼力计算,得到在运动方向上有一个阻尼力.然后将2D变为3D其他条件不变的情况下,却发现,运动方向上的阻尼力不见了,在垂向上居然出现一个很大的阻尼力.我就郁闷了.后来在磁阵列上做了测试,发现,运动方向上有阻尼力,但是垂向阻尼力很小.说明我的3D 仿真有问题,可是不管我如何修改,还是没法解决问题.接近崩溃了.现在.难道MAXWELL软件本身有问题?

lanjeo

回复 34# Edwin_Sun


    另外有一点想继续请教你一下.你说的我的气隙部分应该剖分的更加精细一点.我能不能直接对region就是最外的求解域进行进化,就不像你上次建议的那样,建立多个BAND,然后剖分多次????

Edwin_Sun

回复 36# lanjeo


    我前几天是在你的模型上面建立了多个band，跑了一下，但是我的机器跑久了就容易出问题，maxwell打开直接死掉，很是郁闷，现在很忙，还没时间重装，你可以加我的QQ哈，374467474，我们多交流，我发现这个问题还是蛮有趣的～

lanjeo

回复 37# Edwin_Sun


  我昨天发现一个更奇怪的问题,还是这个阻尼力问题.我上面说到,2D 仿真得到的趋势和理论分析一致,但是3D 仿真得到趋势却和2D 的趋势完全相反.举例说,在运动方向上,2D 得到的阻尼力很大,而垂向很小.但是3D 仿真得到的情况确是运动方向上阻尼力很小,垂向却很大.   我昨天突发奇想,原来的3D 模型我都是自己建立的.昨天,我就之间把2D模型转成3D 模型,一仿真,发现,3D 阻尼力情况正常了.诡异呀!!!!我准备一个文挡,抽空发你看看.如果你在附近就好了.周末找家星巴克就可以把这个问题讲清楚了.

Edwin_Sun

回复 38# lanjeo


    哈哈，你自己搭建的三维模型可能不如它自己转化的好吧，你有没有在静态下仿真一下，看看磁场强度以及网格，与你在3D的模型，相差多少呢？我这几天也在看这相关的资料～

lanjeo

回复 39# Edwin_Sun


    自己搭建的模型在静态下一切正常,但是一上瞬态,立马就错了.好纠结!!