Méthode directe pour les forces volumiques (dFLapV)

Introduction

Ce chapitre traite de l'usage de la Méthode directe pour les forces volumiques (dFLapV) pour créer des collections de forces dans le contexte d'Import / Export : ce type de collection permet de calculer les forces de Laplace dFLapV sur un maillage volumique.

Cette page abordera les sections suivantes :
  • Description de la méthode employée
  • Création de cette collection de forces
  • Limitations
  • Exemple

Méthode employée

Cette méthode calcule une densité de forces sur un support (maillage Flux ou maillage importé) volumique quelconque défini via les supports de données comme montré dans la Figure 1 .
Figure 1. Support défini à partir du maillage Flux sur les bobines secondaires d'un transformateur de puissance


Les forces de Laplace sont créées dans une région par interaction de la densité de courant J avec l'induction magnétique B tel que : dF = J x B . Les types de régions volumiques ayant une densité de courant et une induction non nulle se résument aux :

  • Conducteurs massifs
  • Conducteurs bobinés
La densité de force volumique de Laplace dFLapV est directement calculée sur le support et puis elle est intégrée via différentes méthodes pour obtenir la distribution la plus adaptée pour les simulations mécaniques à coupler.

Création de cette collection

Cette méthode de calcul des forces (et donc ce type de collection) est disponible dans tous les modules de Flux (2D, 3D et Skew) pour toutes les applications magnétiques. Cette collection peut être créée de la manière suivante :
  • Dans l'arbre, sélectionner le menu Collection de données de force
  • Dans la boite dédiée aux Collections de données de forces, sélectionner Méthode directe pour les forces volumiques (dFLapV)
  • Choisir un support de donnée pour la collecte
  • Sélectionner l'intervalle de collecte :
    • Collecter pour tous les pas du scénario
    • Collecter pour le pas courant seulement
    • Collecter pour un intervalle spécifié
  • Cliquer OK
  • Faire un clique droit sur la collection de force qui vient d'être créée dans l'arbre et lancer la commande Collecter les données
Remarque : Pour les applications Magnéto Harmoniques, l'utilisateur doit aussi spécifier le type de valeurs à collecter : valeurs continues, instantanées (la valeur de la phase est demandée) ou pulsatoires.
Remarque : En mode avancé, plus d'options d'intégrations sont disponibles, voir cette page pour plus de details.
Une fois la collection créée et les données collectées, les forces (soit aux nœuds, soit globales sur le support) peuvent être visualisées via les Visualiseurs de données et / ou exportées vers OptiStruct via les Exports de données.

Exemple

Dans cet exemple, le but est de calculer les forces dans le bobinage d'un transformateur de puissance montré dans la Figure 1.

Pour ce faire, nous définissons un support de collecte issue du maillage Flux identique à celui de la Figure 1 : il est basé sur les volumes décris comme des régions de type conducteur bobiné représentant le bobinage secondaire du transformateur. Ces parties étant soumises à des forces importantes, elles peuvent vibrer et se mettre à siffler.

Une fois la collection correctement définie, les données doivent être collectées par un clique droit et par Collecter les données sur la collection de forces ; les forces peuvent maintenant être visualisées via les Visualiseurs de données comme montré dans la figure ci-dessous :
Figure 2. Répartition des densités de forces aux nœuds sur l'une des bobines du secondaire du transformateur.


Ces forces peuvent aussi être exportées vers OptiStruct via les Exports de données afin de procéder à une analyse vibratoire du bobinage.