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Interface preprocesseur


Le pré-processeur permet de créer la géométrie du design, définir les matériaux utilisés,
définir les paramètres du solveur en utilisant un interface graphique simple.



Note : Bleu : en passant la souris une information apparaît. Vert : vers un lien interne. Orange : vers un lien externe.

 
Généralités

Dans la vue "Problème", vous pouvez editer les principales options, ainsi que les propriétés des matériaux, les champs sources et les conditions aux limites. La hierarchie montre le nom des fichiers, référencé par le problème. Les données et bibliothèques contiennent la liste des noms, attribués aux blocs (blocks), segments (edges) et points (vertices). les blocs, segments et points définissent par ailleurs la géométrie du problème.


Fonctionnalités

  •   Accès aux propriétés du problème (voir ci-contre)
  •   Accès à l'éditeur de géométrie
  •   Accès à l'éditeur de circuit électrique (si applicable)
  •   Accès au solveur
  •   Accès au postprocesseur
  •   Caractéristiques matériau
  •   Définition des conditions limites
  •   Définition des conditions limites et sources
  •   Bibliothèque utilisateur
  •   Couplage multi-physique

Interface utilisateur

Editeur du probleme


 
Options

Dans la vue "Propriétés du problème", vous pouvez définir les options complémentaires comme le type d'analyse, le type de géométrie, l'épaisseur du problème, sa précision, l'unité et le type de coordonnée.


Fonctionnalités

  •   Type de problème
  •   Type de géométrie : plan ou symétrie axiale
  •   Epaisseur (pour un problème plan)
  •   Précision (basse, moyenne, haute)
  •   Unité ( micron, millimetre,... miles)
  •   Coordonnées ( cartésiennes, polaires)

Propriétés principales du problème

Proprietes du probleme


 
Options avancées

Pour certains types de problèmes (" AC magnetics ", " AC Conduction and Electrostatics ", " Transient Magnetics ", " Transient Conduction and Electrostatics " et " Transient Heat Transfer " ), vous avez la possibilité de définir des paramètres complémentaires.


Fonctionnalités

  •   Durée de la simulation
  •   Pas de temps du calcul
  •   Pas de calcul automatique
  •   Pas de temps de sauvegarde des résultats
  •   Temps de départ du stockage des résultats
  •   Caractéristiques matériau
  •   Fréquence de l'analyse (par exemple 50 Hz)
  •   Couplage : type de données à importer
  •   Couplage : fichiers source des données


Interface utilisateur "timing"

Préprocesseur, paramètres analyse transitoire

Interface utilisateur "Frequency"

Editeur du probleme, préprocesseur, fréquence







Interface utilisateur "Links"

Editeur du probleme, préprocesseur, géométrie


 
Géométrie - Principales fonctions

Dans la vue "Géométrie", vous pouvez définir les éléments géométriques et les associer aux blocks, segments edges et points vertices .
Ces trois éléments suffisent à définir la géométrie. Plusieurs éléments du même type peuvent avoir la même étiquette label . Les propriétés physiques de la partie géométrique du problème sont ainsi définies par ces labels. L'éditeur CAO a été simplifié au maximum afin de lier maillage et géométrie de la façon la plus efficace possible.


Fonctionnalités

  •   Surfaces fermées block
  •   Segments edge
  •   Point vertex
  •   Liens entre données et géométrie par étiquette label
  •   Import DXF (2D)
  •   Import SolidWorks (2D)
  •   Export DXF (2D)
  •   Maillage automatique
  •   Maillage parametrable par éléments

 
Détails éditables éléments géométriques

  •   Type de maillage et définition
  •   Nom de l'élément label
  •   Nombre de noeuds
  •   Surface, dimension ou position
  •   Résumé pour l'ensemble du problème

Interface géométrie

Editeur du probleme, géométrie

Détails éléments géométriques

Editeur du probleme, détails des éléments géométriques géométrie


 
Géométrie - Dessin

La géométrie est créé principalement en insérant des points, en les joignant par des segments et enfin en fermant un ensemble de segments pour former des surfaces. Par la suite n'importe quelle entité, ou groupe d'entités peut être copier, coller, étirer ... D'autres outils classiques comme zoom, grille undo/do permettent de tracer rapidement et facilement de nouveaux designs.


Fonctionnalités

  •   Insertion des points par coordoonnées
  •   Insertion des segments par pointeur
  •   Sélection par pointeur ou par labels
  •   Déplacement, copie avec étirement des segments ou pas
  •   Copie avec translation, rotation ou symétrie
  •   Déplacement avec translation, rotation ou changement d'échelle
  •   Type de segments : droit, 1/4 cercle, 1/2 cercle, 3/4 cercle
  •   Type de surface : multi-segment, cercle, rectangle, ellipse,
  •   Grille automatique ou non, anisotropique ou non
  •   Nombre de undo/do de 0 à 100

Interface dessin

Utilitaire de dessin, interface

Objets du dessin

Utilitaire de dessin, objets


 
Géométrie - Maillage

Les caractéristiques du maillage peuvent être automatiques ou imposées manuellement, en donnant des consignes de taille , ou de précision de résultats par Adaptive Mesh Refinement . Le maillage est défini en domaines ( domain ), cassures ( breaking ) et espacement ( spacing ) qui peuvent être visualiser ou non.


Fonctionnalités

  •   Maillage automatique ou manuel
  •   Définition de la précision avec les entités géométrique
  •   Visualisation ou non des différents éléments du maillage
  •   Maillage adaptatif automatique ( Adaptive Mesh Refinement )
  •   Dé-maillage ultra rapide
  •   Maillage, dé-maillage, raffinement inclus dans les do/undo
  •   Export du maillage en fichier texte (coordonnées noeuds...)
  •   V 5.10 : Amélioration de l'algorithme de maillage
Interface maillage adaptatif

Interface maillage adaptatif








Avant la version 5.10

algorithme de maillagee

Après la version 5.10

Element du maillage


Résultats et paramètre de maillage

Résultats de maillage

Resultats de maillage

Eléments du maillage

Element du maillage


 
Matériaux - Caractéristiques

Les caractéristiques des matériaux peuvent être définis dans la fenêtre "problem" par un menu contextuel obtenu par un clic droit sur l'élément concerné, bloc ( block ), segment ( edge ) ou point ( vertex ).
La plupart des caractéristiques sont isotropes ou anisotropes. De même, on y trouve la définition des conditions limites. Il est également possible d'utilisater des relations dépendantes du temps, coordonnées...


Caractéristiques

  •   Perméabilité
  •   Permittivité
  •   Conductivité (thermique ou électrique)
  •   Sources de courants, tensions ou chaleur
  •   Potentiel magnétique
  •   Courants de surface
  •   Température
  •   Coefficients de convection, conduction, rayonnement
  •   Chaleur spécifique, masse volumique
  •   Module d'Young, coefficient de Poisson
  •   Pression, contrainte de déplacement
  •   bien d'autres …

Propriétés pour bloc, segment et point (ici module DC Magnetics)

Propriétés des matériaux


 
Matériaux - Problèmes non linéaires

Pour de nombreux problèmes une ou des caractéristiques du matériau ne dépendent pas linéairement du matériaux. Pour cela certains modules de QuickField™ intègrent un éditeur de courbes facile et naturel à utiliser. Cet utilitaire est disponible pour les caractéristiques suivantes :


Caractéristiques non-linéaires

  •   Perméabilité en analyse "DC" (courbe d'aimantation)
  •   Perméabilité en analyse "AC" (courbe d'aimantation recalculée)
  •   Permittivité en analyse "Tr." (fonction de champ électrique)
  •   Conductivité en analyse "Tr." (fonction de champ électrique)
  •   Conductivité thermique en analyse "Tr." (fonction de la température)
  •   Chaleur spécifique en analyse "Tr." (fonction de la température)
  •   Puissance thermique en analyse "Tr." (fonction de la température)

Propriétés pour bloc, segment et point (ici module DC Magnetics)

Editeur de courbes


 
Conditions limites

Dans QuickField™ il y a essentiellement 2 types de conditions limites : Dirichlet et Neumann. Les éléments concernés par ces limites sont bien entendu les segments ( edges ) et points ( vertices ).


Conditions de Dirichlet

  •   Potentiel vecteur A
  •   Potentiel électrique U
  •   Flux nul (Supraconducteur)


Conditions de Neumann

  •   Discontinuité du champ H égale à la densité de courant    (composante tangentielle)
  •   Discontinuité du champ D égale à la densité de charges    (composante normale)





Autres conditions

  •   Température connue
  •   Flux thermique normal connu
  •   Coeff. de convection connu et temp. environnement connue
  •   Coeff. de radiation connu et temp. environnement connue
  •   Température constante (corps très conducteur de la chaleur)


  •   Déplacement fixe
  •   Force ponctuelle
  •   Elasticité (ponctuelle)
  •   Pression normale à la surface


 
Circuit électrique

L'utilisation d'un circuit électrique n'est possible que pour les analyses
" AC magnetics " et " Transient magnetics "

C'est un éditeur de schéma électrique complet

QuickField™ permet la résolution simultanée d'une résolution d'un problème par éléments finis et l'analyse d'un schéma électrique (système 1D). Par exemple le courant électrique parcourant une capacité d'un schéma électrique peut être réparti dans un conducteur selon sa forme géométrique dans la partie "éléments finis".


Fonctions

  •   Insertion rapide de composants
  •   Propriétés électriques par clic droit
  •   Représentation de blocks
  •   Connections par "fil"
  •   Copier, coller
  •   Rotation, translation (avec ou sans "fil")


Circuit électrique (édition)

Quickfield, éditeur de schéma électrique


Composants supportés :

  •   Résistances
  •   Capacités
  •   Inductances
  •   Sources de courant
  •   Sources de tension
  •   Blocs géométriques


 
Utilisation de fonctions

Il y a 2 cas pour lesquels vous pouvez utiliser des fonctions :

* Cas de conditions limites dépendantes du temps ou de la géométrie
* Cas de grandeurs dépendantes du temps (courants, tensions,
    puissances thermiques)

A part les caractéristiques des matériaux, les formules s'appliquent à pratiquement toutes les grandeurs d'entrées.


Fonctions

  •   "abs" (valeur absolue), "sign" (signe de la valeur)
  •   "max" (maximum), "min" (minimum)
  •   "step" (échelon unité), "impulse" (fonction impulsion)
  •   fonctions trigonométriques : "sin", "cos, "tan"
  •   fonctions trigonométriques inverses : "asin", "acos, "atan" "atan2"
  •   "exp" (fonction exponentielle)
  •   "log" (fonction logarithme népérien)
  •   "sqrt" (racine carrée), "pow" (fonction puissance)
  •   "saw" (fonction en dents de scie - voir image)


Exemple de fonction

Quickfield, fonction en dents de scie


Constantes et variables

  •   π et e
  •   temps (t)
  •   coordonnées cartésiennes x et y
  •   coordonnées polaires r et φ






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