Программы для моделирования электромагнитных и тепловых задач в 2D и 3D
Все перечисленные ниже программы позволяют считать индукционные системы с достаточно хорошей степенью точности и достоверности. Главное отличие программ — время расчета конкретной электромагнитной и тепловой задачи (скорость решателя), возможности и скорость построителя сетки, удобство интерфейса.
Программа бесплатная. Только 2D. Может считать, как электромагнитную задачу, так и тепловую. Совместно их решать, вроде, не умеет. Отличается простым интерфейсом.
Имеет не очень большую базу материалов, но основные материалы есть. Считает простые задачи достаточно точно. Вполне можно использовать для простых электромагнитных 2D задач.
Считает только электромагнитные задачи. Может считать в 2D и 3D. Тепло не считает, но в последних версиях добавили связь с Ansys. Т.е. можно считать совместную задачу. Электромагнитную в Maxwell, а тепловую в Ansys. С достаточно большими задачами справляется плохо.
COMSOL Multiphysics®: Возможности и основы работы. Версия 5.5
Сетка в несколько миллионов элементов для него практически не посильная задача. Автоматический оптимизатор сетки есть, но для больших задач он слишком медлителен. Точность расчета весьма хорошая. Есть механизм коррекции B(H) от температуры для материала. (Например, стали)
Очень мощная программа. Может считать практически любые задачи. Содержит множество решателей. Имеет большое распространение в России. Хорошая поддержка.
Может считать электромагнитные и тепловые задачи в 2D и 3D. Для 3D не очень хороший и быстрый построитель сетки. Сетку лучше бить ручками, хотя это и достаточно долго для 3D. Считает в 3D тоже не очень быстро. Зато к электромагнитной и тепловой задаче можно прикрутить еще и механику (деформацию).
Эти два модуля для электромагнитной и тепловой задачи. Есть еще OptiNet с помощью которого можно проводить оптимизацию параметров модели. Распространение в России получил слабое. Хотя заграничные статьи по расчету индукционных систем с помощью этих программных продуктов я видел. Я пробовал считать электромагнитную задачу в 7-й версии, но результат мне не понравился.
На простой задачи я получил при весьма мелкой сетке, достаточно не красивое распределение токов. При этом время расчета простой задачи было весьма велико. Существенно выше, чем в Elcut, Ansys или Jmag.
Выбор автора. Очень интересный и быстро развивающийся программный продукт. Русский форум http://maxwell.ipboard-net.ru/index.php?showforum=13
- Jmag Designer имеет следующие модули для решения задач:
- Magnetic Analysis – для решения электромагнитных задач в 2D и 3D
- Thermal Analysis – для решения тепловых задач только в 3D (увы)
- Electric Field Analysis – для решения электрических задач в 2D и 3D
- Structural Analysis – для решения задач упругой деформации в 2D и 3D
К сожалению, тепло считается только в 3D, но можно совместить 2D электромагнитную задачу с 3D тепловой. Есть механизм коррекции B(H) от температуры для материала. (Например, стали) Несколько по-другому механизм реализован, чем в Maxwell. Примеров, правда пока не встречал и этим механизмом я пока не пользовался.
Основы моделирования в COMSOL Multiphysics
Наиболее эффективен Jmag Designer для решения 3D задач. Он имеет просто отличный построитель сетки для 3D моделей. Можно бить сетку, как в автоматическом режиме, так и в ручном. Имеет множество настроек для автоматического режима. Скорость расчета – одна из лучших.
При достаточном объеме памяти способен переварить до 10 млн. элементов сетки без особых проблем.
Точность расчета была проверена на практике и не вызывает никаких нареканий. Рекомендую к использованию.
6. Elcut (www.elcut.ru) Международное название Quickfield (www.quickfield.com)
Elcut – это практически единственный Российский программный пакет для инженерного моделирования электромагнитных, тепловых и механических задач методом конечных элементов. Разработчик находится в С-Петербурге: ПК «ТОР».
Дружественный пользовательский интерфейс, простота описания даже самых сложных моделей, широкие аналитические возможности комплекса и высокая степень автоматизации всех операций позволяют разработчику полностью сосредоточиться на своей задаче. Можно начать работу с ELCUT практически сразу, не отвлекаясь на изучение математических основ вычислительных алгоритмов и особенностей их реализации.
ELCUT содержит модули для решения задач:
- Магнитостатики
- Синусоидального магнитного поля
- Нестационарного магнитного поля
- Электростатики
- Электрического поля постоянных токов
- Электрического поля переменных токов
- Теплопередачи
- Упругих деформаций
Считает только 2D задачи. Для индукционного нагрева используется модуль синусоидального магнитного поля, теплопередачи и может еще использоваться модуль упругих деформаций.
Программный пакет стоит, сравнительно с зарубежными конкурентами, не очень дорого. Есть скидки для ВУЗов. Считает достаточно быстро и точно. Хорошая поддержка. Разработчики в России.
Знаю несколько организаций, где используют этот программный продукт.
Французский программный продукт. Этот программный продукт известен мне достаточно давно. Но в России большого распространения не получил. На сайте есть примеры и статьи использования в задачах индукционного нагрева. Может считать электромагнитные и тепловые задачи в 2D и 3D. Интерфейс достаточно древний и путанный. Такое чувство, что вернулся в Windows 3.1. Но разобраться можно.
Есть примеры по индукционному нагреву в 2D. Сам я в этом софте не считаю.
Достаточно мощная программа. Может считать не только электромагнитные задачи, но и механику, гидродинамику и еще много чего. Я ей не пользовался, но знаю людей, которые на ней считали индуктора, механику и гидродинамику. Им нравится.
Coil 2D Pro — быстро считает (методом FEM) индуктивность и сопротивление индукторов и катушек разной формы с учетом геометрии катушки и нагреваемой детали.
А с вопросами по программе лучше сюда: www.rtih.ru
UNIVERSAL 2D — программа для электромагнитного и теплового расчета индукционных систем в 2D (цилиндрическая деталь и круглый индуктор)
UNIVERSAL 3D — программа псевдо 3D. Предназначена для электромагнитного и теплового расчета индукционных систем прямоугольного и квадратного сечения, т.е. прямоугольная деталь греется в прямоугольном индукторе.
Посмотреть подробнее можно тут:
А с вопросами по программе лучше сюда: www.rtih.ru
Эти программы ориентированы на решение конкретных задач индукционного нагрева, поэтому обладают отличной скоростью вычислений и удобным интерфейсом.
А для тех, кто не дружит с современными программными продуктами для расчета индукционных систем — есть классика. Это книги Слухоцкого А.Е. Я сам закончил кафедру СПбГЭТУ, где преподавал и писал свои книги Слухоцкий. Лично я Слухоцкого не застал. Он уже к этому времени умер.
Но моими учителями были люди очень хорошо его знавшие. Учился я индукционному нагреву, фактически, по книгам Слухоцкого. В них рассмотрены все основные типы индукторов. Есть примеры расчетов. Даны рекомендации. Бери. Учись.
Считай. Не все можно, конечно, точно посчитать, но прикинуть можно – это точно.
Где найти эти замечательные книги. Интернет велик.
- Слухоцкий А. Е. и Рыскин С. Е. Индукторы для индукционного нагрева. Л., «Энергия», 1974. 264 с. с ил.
- Слухоцкий А.Е., Немков В.С., Павлов Н.А. Установки индукционного нагрева Учебное пособие для вузов для студентов, обучающихся по специальности «Электротермические установки» Л.: Энергоиздат, 1981. 328 с.
- Слухоцкий А.Е. Индукторы. Под ред. А. Н. Шамова — 5-е изд., перераб. и доп. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение,
1989. — 69 с; ил.
Книги хорошо, но хороший софт лучше.
Источник: inductor-jmag.ru
Comsol что это за программа
В биофармацевтической промышленности, как в любом современном высокотехнологическом производстве, все чаще используются методы и инструменты численного моделирования физико-химических процессов для решения самых разнообразных задач, начиная от разработки новых лекарственных форм и методик их производства и заканчивая анализом процессов транспортировки, хранения и доставки лекарственных препаратов.
Amgen — одна из ведущих биофармацевтических компаний мира. Лекарства этой компании помогают миллионам людей, страдающим от серьезных заболеваний. Каждый лекарственный препарат — это продукт кропотливой работы ученых, инженеров и технологов. Специалисты компании Amgen используют мультифизическое моделирование как инструмент, который позволяет обеспечить эффективность и безопасность всех этапов производства. В силу специфики задач, возникающих в этой отрасли, очень часто приходится иметь дело с моделированием сложных физико-химических процессов, поэтому доступность широкого набора математических моделей в программном обеспечении для численного моделирования является ключевым фактором.
Пабло Роланди, директор по организации производственных процессов Amgen, проанализировал, как специалисты компании используют среду численного моделирования COMSOL Multiphysics ® для решения стоящих перед ними задач.
Всего голосов 12: ↑12 и ↓0 +12
Просмотры 2.1K Добавить в закладки 9
FarsenaL 17 сентября 2018 в 17:24
Моделирование эффекта Саньяка методами геометрической оптики
Одними из самых высокотехнологичных элементов современной аэрокосмической и военной промышленности являются высокоточные инерциальные навигационные системы (ИНС). Задачей таких систем, построенных на базе акселерометров и оптических гироскопов, является определение угловых скоростей, ускорений движущегося объекта, и в целом ориентации объекта в трехмерном пространстве.
Специфика моделирования ИНС заключается в том, что в области моделирования часто происходит как прямолинейное, так и вращательное движение, которое сильно влияет на работу этих систем и, соответственно, требует учета. В нашей статье мы коротко расскажем о том, что такое эффект Саньяка и как устройства на его основе можно численно исследовать в пакете COMSOL Multiphysics ® .
Всего голосов 22: ↑22 и ↓0 +22
Просмотры 12K Добавить в закладки 30
FarsenaL 7 августа 2018 в 08:36
Численный анализ эффективной площади рассеяния в двумерной осесимметричной постановке
Чтобы избежать обнаружения радарами противника, современные истребители, корабли и ракеты должны иметь наименьшую эффективную площадь рассеяния (ЭПР). Учёные и инженеры, разрабатывающие такие малозаметные объекты, с помощью методик вычислительной электродинамики оптимизируют ЭПР и эффекты рассеяния произвольных объектов при использовании радаров. Рассматриваемый объект рассеивает падающие на него электромагнитные волны во всех направлениях, и часть энергии, возвращаемая к источнику электромагнитных волн в процессе т.н. обратного рассеяния, формирует своеобразное «эхо» объекта. ЭПР как раз является мерой интенсивности радиолокационного эхо-сигнала.
На практике применяют эталонную проводящую сферу в качестве объекта для калибровки радаров. Аналогичная постановка проблемы используется для верификации численного расчета ЭПР, поскольку решение данной классической задачи электродинамики было получено Густавом Ми еще в 1908 году.
В данной заметке мы расскажем о проведении такого эталонного расчета с помощью эффективной двумерной осесимметричной постановки, а также кратко отметим общие принципы решения широкого класса задач рассеяния в COMSOL Multiphysics ® .
Всего голосов 13: ↑12 и ↓1 +11
Просмотры 5.1K Добавить в закладки 21
FarsenaL 24 июля 2018 в 08:45
Моделирование вибраций и шума в коробке передач автомобиля
При своей работе коробка передач, используемая для передачи энергии от двигателя к колесам, достаточно сильно шумит. Первая причина данного нежелательного эффекта состоит в том, что поперечные и осевые силы, возникающие в результате передачи энергии от одного вала к другому с помощью шестерни, оказывают нежелательное механическое воздействие на подшипники и корпус. Вторая причина — гибкость различных компонентов коробки передач, в том числе подшипников и корпуса, что также может приводить к вибрации. Переменная жесткость зубчатого сцепления в коробке передач вызывает постоянную вибрацию, передающуюся на корпус, который, в свою очередь, тоже вибрирует и передает энергию окружающей жидкости, например, трансмиссионному маслу, в результате чего в ней возбуждаются акустические волны.
Для эффективного снижения уровня шума в таких комплексных динамических системах на ранних стадиях проектирования инженеры-разработчики нередко прибегают к численному моделированию. Под катом на примере 5-ступенчатой механической синхронизированной коробки передач мы опишем и покажем методику такого исследования в COMSOL Multiphysics ® , включающего прочностной анализ механического контакта зубчатого зацепления, анализ динамики многотельной системы редуктора в сборе и акустический анализ шума, создаваемого работающей коробкой в окружающем пространстве.
Всего голосов 41: ↑39 и ↓2 +37
Просмотры 7.9K Добавить в закладки 33
FarsenaL 10 июля 2018 в 08:45
Анализ срывов сверхпроводимости магнитов Большого адронного коллайдера в CERN
В Большом адронном коллайдере (БАК), подземном ускорителе частиц длиной 27 километров, пересекающем границу между Швейцарией и Францией, два пучка частиц сталкиваются друг с другом, двигаясь со скоростью, близкой к скорости света. Результаты высокоэнергетических столкновений дают нам информацию о фундаментальных взаимодействиях и простейших составляющих материи. Для того, чтобы удерживать пучки на круговой траектории внутри ускорителя, требуется постоянное воздействие магнитного поля. Отвечают за это сверхпроводящие дипольные магниты, которые с помощью сильного магнитного поля отклоняют пролетающий сгусток частиц на небольшой угол.
Разработка и поддержание работоспособности таких комплексных электротехнических систем — очень важная инженерная задача, в которой используются современные инновационные решения. В своей заметке мы расскажем о том, как с помощью мультифизического моделирования в COMSOL Multiphsycics ® инженеры Европейского центра ядерных исследований (CERN) исследовали переходные процессы в сверхпроводящих магнитах и магнитных цепях БАК для создания системы защиты от отказов, которая позволит избежать дорогостоящего простоя систем охлаждения коллайдера.
Всего голосов 35: ↑35 и ↓0 +35
Просмотры 9.7K Добавить в закладки 14
FarsenaL 14 ноября 2017 в 08:50
Виртуальное проектирование и настройка автомобильной аудиосистемы: опыт компании HARMAN
Современные автомобили оснащаются информационно-развлекательными мультимедийными системами со множеством функций: от подключения смартфонов до интерактивных сенсорных дисплеев и выдвижных экранов. Неизменным же и наиболее используемым компонентом подобного оборудования остается акустическая подсистема, и качество её звучания — одна из основополагающих и капризных характеристик. Акустическая картина в салоне зависит от целого спектра различных деталей и нюансов: расположения и направления динамиков, их монтажа, геометрических особенностей внутренней отделки и свойств материалов, выбранных при изготовлении автомобиля в целом.
Для каждой модели автомобиля требуется своя уникальная конфигурация, и специалисты по акустике и моделированию компании HARMAN — одного из лидеров данного рынка в премиальном сегменте — учитывают это в процессе разработки и тонкой настройки различных компонентов автомобильной акустики. Использование сочетания натурных физических экспериментов с численным моделированием на базе комбинации программных пакетов COMSOL ® и MATLAB ® позволяет инженерам компании ускорить разработку конечного решения, а также дает возможность испытывать прототипы аудиосистемы виртуально, до создания дорогостоящих физических образцов. Такой подход позволяет воплощать в жизнь все разумные требования заказчика и производить высококачественное кастомизированное акустическое оборудование в максимально сжатые сроки.
Инженеры отдела виртуальной разработки HARMAN поделились с нами некоторыми деталями своего рабочего процесса и рядом примеров разработок с экспериментальной валидацией результатов акустического моделирования.
Всего голосов 10: ↑9 и ↓1 +8
Просмотры 7.8K Добавить в закладки 9
FarsenaL 30 октября 2017 в 09:35
Вычислительные методы в оптике или как моделировать электромагнитные процессы на различных пространственных масштабах
Среди численных методов, используемых в процессе проектирования современных оптических компонентов, обычно выделяют две большие группы: универсальные полноволновые и приближенные. Выбор конкретного подхода зависит от соотношения моделируемого объекта с длиной волны и характера распространения электромагнитных волн.
Полноволновые методы, основанные на непосредственном решении волновых уравнений для компонент электромагнитного поля при заданных граничных условиях, обычно применяются для разработки оптических микро- и наноустройств. В то время как для проектирования макроскопических систем типа фокусирующих линз, интерферометров и монохроматоров используются приближенные методы. К ним, в частности, можно отнести геометрическую трассировку лучей.
В данной заметке помимо краткого разбора двух традиционных методов, мы расскажем о более новом подходе, который получил название «метод огибающей пучка» (beam envelope method), и обсудим его преимущества для задач вычислительной оптики.
Всего голосов 19: ↑19 и ↓0 +19
Просмотры 11K Добавить в закладки 34
FarsenaL 12 октября 2017 в 10:42
Новости COMSOL: Анонс новой версии и объявление приглашенных докладчиков на день COMSOL 2017 в Москве
В рамках нашего блога, помимо пользовательских историй и рассказов о функционале пакета, мы планируем освещать наиболее интересные события, посвященные численному моделированию и использованию пакета COMSOL Multiphysics ® .
Сегодня мы анонсируем основные нововведения предстоящего релиза COMSOL Multiphysics ® версии 5.3a, а также темы презентаций приглашенных докладчиков, запланированных на день COMSOL в Москве 26 октября.
Всего голосов 8: ↑7 и ↓1 +6
Просмотры 2.1K Добавить в закладки 5
FarsenaL 5 октября 2017 в 09:00
Определение областей возникновения электрической дуги в электронике спутниковых систем
Возникновение электрического дугового разряда на орбитальных спутниках трудно предсказуемо и часто приводит к отказу системы. Инженеры Института сильноточной электроники (г. Томск, Россия) используют мультифизическое программное обеспечение COMSOL Multiphysics ® для обнаружения критических областей возникновения пробоев, а также для оптимизации защиты бортового оборудования.
Источник: habr.com
COMSOL Multiphysics
COMSOL Multiphysics (Femlab) – пакет моделирования, который решает системы нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных методом конечных элементов в одном, двух и трех измерениях. Он позволяет решать задачи из области электромагнетизма, теории упругости, динамики жидкостей и газов и химической газодинамики.
COMSOL Multiphysics также дает возможность решить задачу как в математической постановке (в виде системы уравнений), так и в физической (выбор физической модели, например модели процесса диффузии). Безусловно в любом случае будет решаться система уравнений, и различие заключается лишь в возможности использовать физические системы единиц и физическую терминологию.
В так называемом физическом режиме работы также можно использовать заранее определенные уравнения для большинства явлений, имеющих место в науке и технике, таких как перенос тепла и электричества, теория упругости, диффузия, распространение волн и поток жидкости. Для обеспечения более тесной интеграции COMSOL Multiphysics с системами проектирования от сторонних производителей реализована поддержка файлов формата Parasolid и добавлен новый интерфейс для двухстороннего взаимодействия с продуктом Autodesk Inventor. Благодаря этому интерфейсу любые изменения, сделанные в процессе работы в программах COMSOL или Autodesk Inventor, будут автоматически приняты в обоих приложениях. Специалистам предлагаются усовершенствованные инструменты для последующей обработки, визуализации моделей и обмена результатами анализа. Набор дополнительных модулей (AC/DC Module, Chemical Engineering Module, Earth Science Module, Heat Transfer Module и др.) обеспечивает ускоренное решение специфических задач.
Преимущество программы – ее универсальность и применимость в самых разнообразных отраслях промышленности и науки. При этом для большего упрощения работы в прикладных сферах вместе с программой идут специализированные модули:
Механика и акустика;
Гидродинамика и теплопередача;
Имеется интеграция с широким перечнем математических программ и САПР. Среди которых:
Источник: appstorrent.ru
Лучший ответ: Что лучше COMSOL или Ansys?
Оба являются программами, используемыми для моделирования, но в COMSOL multiphysics есть некоторые модели, которых нет в ANSYS. Например, модель Solute Transport есть только в COMSOL. Однако ANSYS предназначен для промышленного использования, поэтому он имеет очень хорошую сетку и, следовательно, дает очень хорошие результаты. Для простоты выберите COMSOL.
Что лучше COMSOL или abaqus?
Например, COMSOL очень удобен, когда вам нужно объединить несколько физических явлений одновременно, тогда как Abaqus позволяет пользователям придумывать свои собственные подпрограммы. Что касается того, какой из них легче изучить, я думаю, что у Abaqus больше ресурсов для изучения по сравнению с COMSOL.
Является ли COMSOL инструментом МКЭ?
COMSOL Inc. COMSOL Multiphysics — это кроссплатформенное программное обеспечение для конечно-элементного анализа, решателя и мультифизического моделирования. Он позволяет использовать обычные пользовательские интерфейсы, основанные на физике, и связанные системы дифференциальных уравнений в частных производных (УЧП).
Какие компании используют COMSOL?
Компании, использующие COMSOL
| Apple | apple.com | Общие продукты и услуги межсетевого взаимодействия |
| Honeywell | Honeywell.com | Разнообразные материалы и продукты |
| Oculus VR | oculus.com | Коммерческое и жилое строительство |
| Тритон Системс Инк | tritonsystems.com | Архитектура, инженерия и дизайн |
Почему COMSOL лучше ANSYS?
FLUENT — это конечный объем, а COMSOL — конечный элемент. Оба программного обеспечения хороши для моделирования инженерных приложений. ANSYS Fluent в основном полезен для объемного моделирования. COMSOL также может выполнять те же симуляции, но с использованием других методологий.
ЭТО ИНТЕРЕСНО: Частый вопрос: как сбросить панель инструментов в SOLIDWORKS?
Является ли COMSOL CFD?
Модуль CFD, дополнение к COMSOL Multiphysics, представляет собой мощный инструмент, который позволяет пользователям выполнять эти симуляции для различных потоков жидкости. К ним относятся ламинарный и ползучий поток, неньютоновский поток, турбулентный поток, двухфазный поток, поток в тонкой пленке и вращающееся оборудование.
Является ли COMSOL бесплатным?
КОМСОЛ ® Клиент для Windows ® — это бесплатный инструмент, используемый для подключения к COMSOL Server™ и запуска приложений в среде Windows. ® операционная система.
Абак сложный?
Abaqus — один из самых популярных программных пакетов для конечно-элементного анализа. Это очень мощный инструмент, но его не очень легко использовать новичкам, и трудно научиться пользоваться программным обеспечением из документации.
Кому принадлежит КОМСОЛ?
Сванте Литтмарк и Фархад Саейди основали COMSOL AB в 1986 году в Стокгольме, Швеция. С тех пор компания превратилась в группу дочерних компаний, разбросанных по всему миру. Сегодня Сванте Литтмарк является генеральным директором группы COMSOL, а также президентом и главным исполнительным директором COMSOL, Inc.
Какая последняя версия COMSOL?
Последний выпуск программного обеспечения COMSOL Multiphysics® версии 5.6 доступен уже сегодня! Новая версия включает в себя более быстрые и экономичные решатели для использования в многоядерных и кластерных вычислениях, а также более эффективную обработку сборок САПР.
Подходят ли зарядные устройства COMSOL?
Хорошее беспроводное зарядное устройство около 30 долларов.
Это разумное беспроводное зарядное устройство. Но мне жаль, что я не потратил дополнительные деньги и не взял еще 3 беспроводных зарядных устройства на подставке, так как легко не выровнять телефон и получить разряженную батарею.
Источник: powerpointmaniac.com