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vlcsnap-244518.png

Hallo,
ich habe ein kleines Problem, bei dem ich nicht weiterkommen und hoffe, dass mir hier vielleicht jemand weiterhelfen kann:

Es soll eine mit Wechselstrom angeregte Luftspule über einer Platte modelliert und die entstehenden Wirbelströme (transient) in der Platte dargestellt werden. Das Modell wurde 2D-Achsensymetrisch mit dem Element 233 modelliert.
Die Feldverteilung sieht auch so aus, wie erwartet, die Wirbelstromverteilung (also die Stromdicht in z-Richtung in der Platte) allerdings nicht, s. Bild (hier ist nur die Platte dargestellt).
Die Platte scheint an der y-Achse (Symetrieachse) eine freie Oberfläche zu besitzen (also ähnlich einem Donut), an der sich die Wirbelströme ebenfalls ausbreiten, obwohl die Platte als achsensymetrisches Rechteck von Null aus erstellt wurde (rectng,0,5,0,1) und demnach auch in der Mitte elektrisch leitfähig verbunden sein sollte und eigentlich kein Loch o.ä. besitzt.

Nun meine Frage: Muss hier noch eine zusätzliche Randbedingung eingefügt werden, ähnlich dem INF auf dem äußeren Rand der Lufthülle?
Oder liegt das Problem woanders und ist evtl. doch etwas schwerwiegender?

Ich würde mich freuen, wenn mir jemand helfen kann, da ich mittlerweile schon recht lange an diesem Problem sitze und nicht weiterkomme.
Besten Dank schonmal im voraus!

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Ob die Platte eine Bohrung hat oder nicht, spielt eine untergeordnete Rolle. Dies Ergebnis hier lässt eher vermuten, dass etwas mit der Vorgabe der Rotationssymmetrie nicht stimmt. Um das aber herauszufinden, bedarf es des Quelltextes.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Das kam mir gleich komisch vor. Nun habe ich noch mal nachgesehen: ein Element 233 gibt es nicht, bzw. wird nicht unterstützt.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Dass da etwas mit der Rotationssymetrie nicht stimmt, bzw. mit der Verknüpfung oder Netzgenerierung des erstellten Körpers im Bereich der Rotationsachse, das meine ich auch. Daher der Vergleich mit dem Donut 

Zum Element 233:
Ab 12.1 gibt es dieses Element
- Neues Multiphysics Element PLANE233 2-D 8-Node Electromagnetic Solid
- Ersetzt das Element Plane53

http://www1.ansys.com/customer/content/documentation/121/ans_elem.pdf
Seite 1553 bzw. 1563

Ich werde morgen mal versuchen, ob es mit den alten Plane53 evtl. funktioniert.
Es würde mich allerdings wundern, da das Ergebnis grundsätzlich ja schonmal nicht schlecht aussieht (eben bis auf den Bereich um die Rotationsachse herum).
Quelltext könnte ich morgen bei Bedarf auch noch nachliefern...

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Also mit dem Element 53 funktioniert es leider auch nicht wirklich...
Hier wäre mal der (sicherlich nicht optimale) Quelltext:

Code:

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finish
/clear

pi    = 3.1416
endzeit = 1/1000 ! 1000 Hz
schritte= 4
Strom  = 1000

S_Ri  = 10e-3 ! Spule: Radius innen
S_Ra  = 20e-3 ! Spule: Radius außen
S_H  = 60e-3 ! Spule: Höhe
L_R  = 200e-3 ! Luft-Radius
Abst  = 5e-3 ! Abstand Platte Spule
P_R  = 100e-3 ! Runde PLatte: Radius
P_H  = 15e-3 ! Höhe der Platte
A_Wi  = (S_Ri-S_Ra)*S_H ! Wicklungsquerschnitt
St_D  = Strom/A_Wi ! Stromdichte
elLF1 = 1/57e6 ! eletr. Leitfähigkeit CU
elLF2 = 1/10e6 ! eletr. Leitfähigkeit Fe
elLF3 = 1/37e6 ! eletr. Leitfähigkeit Al

/prep7
et,1,233,,,1,,1 ! Element  1  AZ (asy)      LUFT
et,2,110,,,1 ! Element  2  Infin (asy)  RAND
et,3,233,1,,1,,1 ! Element  3  AZ,volt (asy) SPULE
et,4,233,1,,1 ! Element  4  AZ,volt (asy) PLATTE

mp,murx,1,1 ! Material 1  CU
mp,mury,1,1
mp,rsvz,1,elLF1
mp,murx,3,1 ! Material 3  Luft
mp,mury,3,1
mp,murx,4,1 ! Material 4  Al
mp,mury,4,1
mp,rsvz,4,elLF3

pcirc,L_R,,0,90 ! LUFT A5
rectng,S_Ri,S_Ra,0+Abst+P_H,S_H+Abst+P_H ! SPULE A2
rectng,0,P_R,0,P_H ! PLATTE A4
aovlap,all

mshape,0 ! Mesh Spule
esize,2e-3
type,3
mat,1
amesh,2

esize,0.5e-3 ! Mesh Platte
type,4
mat,4
amesh,4

esize,5e-3 ! Mesh Luft
type,1
mat,3
amesh,5

csys,1 ! INF auf Rand
nsel,s,loc,x,L_R
esln
emodif,all,type,2
sf,all,inf
csys,0

esel,s,type,,3 ! SPULE
nsle,s
cp,1,volt,all
*get,n1,node,,num,min
allsel

esel,s,type,,4 ! PLATTE
nsle,s
cp,2,volt,all
allsel

/solu
antype,trans
outres,all,all

*do,i,0,Schritte,1
time,i*Endzeit/Schritte+1e-15
arg=sin(2*pi*i/Schritte)
f,n1,amps,Strom*arg
solve
*enddo

/post1
!esel,s,type,,4
!/dist,1,(0.75*(P_R/2)),0
!/focus,1,(P_R)/3,P_H/2

/seg,multi

*do,zeit,endzeit/schritte,endzeit,endzeit/schritte
set,,,,,zeit
etable,jz,nmisc,1
pletab,jz,avg
*enddo

anim,,1,1

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Bin für jeden Verbesserungsvorschlag dankbar!

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rollx.txt

Mit plane53 geht es. Siehe Anhang:
Es gab im Quelltext ein paar kleine Unstimmigkeiten:
Bitte sorgfältig alten und neuen Quelltext vergleichen!
(Hauptmangel: die Platte war so modelliert, als wäre sie geschlitzt.)

Mit plane233 wird es auch so ähnlich gehen, aber das konnte nicht probiert werden.

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Vielen Dank!!
Mit dem Elem53 funktioniert es in der Tat so wie es soll, und die Ergebnisse sind auch nachvollziehbar.
Leider kann ich die Aussage  

Zitat:

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die Platte war so modelliert, als wäre sie geschlitzt

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anhand eines Vergleichs des alten und neuen Quelltextes noch nicht ganz nachvollziehen. Wo lag denn genau der Fehler?

[Diese Nachricht wurde von Rollx am 30. Dez. 2010 editiert.]

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Für die Wicklung wird plane53,1 (AZ volt) benutzt und ein Strom eingeprägt. Soweit in Ordnung.

Wenn für die Platte auch 53,1 benutzt wird, dann müsste auch ein Strom vorgegeben werden. Wenn nun kein Strom vorgegeben wird, dann entspricht das der Vorgabe des Stromes von Null. Das heißt: hinfließender und rückfließender Strom muss in der Summe Null ergeben. (Das wäre an einem realen Objekt der Fall, wenn es sich um einen radial geschlitzten Ring handeln würde.)
Für eine nicht gespeiste Platte ist also plane53,0 (AZ) zu verwenden. (aber rsvx vereinbaren, sonst wäre es Luft)

War das so verständlich?

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Viel Erfolg wünscht
Wolfgang Schätzing

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Ja, besten Dank!
Dass bei fehlender Stromvorgabe vorausgestzt wird, dass der Stromfluss in Summe Null sein muss, leuchtet natürlich ein. Allein wäre ich aber wohl nicht darauf gekommen, dass hier der Fehler lag...

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