MasterLomaster

Моделирование Электромагнитного поля

29 posts in this topic

Pinned posts

Здравствуйте!

Я студент. Мне необходимо смоделировать поведение частичек ферромагнетиков, содержащихся в композите, в электромагнитном поле.

Я нашёл Статью  .   В ней с помощью COMSOL Multiphysics, E l e c t r o s t a t i c s  смоделировали подобный композит.

Мой композит состоит из не металла и частичек металла-наполнителя. Их размер составляет примерно 3-15 нм.

В стате сделали кластер, представляющий собой куб с неMe и несколькими шарообразными частичками металла. После к низу куба подвели землю, к верху ток или поле ( я не понял ). Боковые грани задали как периодические структуры. С помощью матлаба каким-то образом меняется количество частичек металла в каждом кубе.

 

Для публикации статей нужно бесплатное ПО (платное естественно в России никто не собирается покупать) т.к. результат полученный в платном ПО вызовет много вопросов,  как и не освещение используемого ПО.

Прошу помочь с подбором необходимого ПО.

Я правильно понимаю, что такую задачу можно решить в Elmer?

Может есть какие-то мануалы по необходимому ПО? Желательно на русском.

2.png.1b104df2306b51f2d9d3b3ef210e7ca8.png

 

 

Снимок.PNG

Share this post


Link to post
Share on other sites


UnPinned posts
6 минут назад, MasterLomaster сказал:

Мне необходимо смоделировать поведение частичек ферромагнетиков, содержащихся в композите, в электромагнитном поле.

принимайте поздравления!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Тут надо позвать деда мороза @etcartman.

P.S. а если посчитать в чем-то платном а в работе просто не заострять на этом внимание? Или самый шпионский вариант - посчитать и экспортировать результаты в  бесплатный постпроцессор, например ParaView и делать скриншоты там и никто ни о чем не догадается и выглядит правдоподобно.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 4   Posted (edited)

1 час назад, karachun сказал:

Тут надо позвать деда мороза @etcartman.

P.S. а если посчитать в чем-то платном а в работе просто не заострять на этом внимание? Или самый шпионский вариант - посчитать и экспортировать результаты в  бесплатный постпроцессор, например ParaView и делать скриншоты там и никто ни о чем не догадается и выглядит правдоподобно.

А нет ли каких-либо специфичных функций или форматов в платном софте?
т.е. не получится так, что я посчитаю в платном, а потом не смогу сказать, что такой функционал есть в бесплатном?

Edited by MasterLomaster

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 минут назад, MasterLomaster сказал:

т.е. не получится так, что я посчитаю в платном, а потом не смогу сказать, что такой функционал есть в бесплатном?

для примера в бесплатном студенческом ансисе такой же функционал как в платном, но с ограничением на размерность модели.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А не пишите вообще в чем это было посчитано. Все эти программы просто инструмент, физика одна и та же.

Найти примеры похожих работ для свободного ПО будет намного сложнее чем для популярных коммерческих пакетов.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 7   Posted (edited)

16 часов назад, karachun сказал:

А не пишите вообще в чем это было посчитано.

Думаю, "посчитать" - будет куда более важной и сложной задачей, чем решить вопрос с лицензией.

18 часов назад, MasterLomaster сказал:

С помощью матлаба каким-то образом меняется количество частичек металла в каждом кубе.

у меня где-то был скрипт для DesignModeler.  называется cheese. Делает кубик заполненный шариками размерами из заданного диапазона с заданной плотностью по пространству. в матлабе или где-то еще можно реализовать похожий.

А еще есть material designer - позволяет рассчитывать эффективные свойства композитного материала. правда, пока без электричества и магнитов

 

Edited by soklakov

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 8   Posted (edited)

22 часа назад, MasterLomaster сказал:

Я правильно понимаю, что такую задачу можно решить в Elmer?

Может есть какие-то мануалы по необходимому ПО? Желательно на русском.

Возможно OneLab, возможно Code_Aster, но не факт. Elmer - не знаю, не открывал, Elmer - это общий решатель дифуров.

Посмотрите CalculiX и почитайте его свежий Хэлп, возможно там всё в плане электромагнетизма уже разрулено.

 

Доков на русском нет. Переведёте - будете первопроходцем.

3 часа назад, soklakov сказал:

А еще есть material designe

А ещё есть apdl и куча решателей в классике дабы достичь истинный Multiphysics, без левацких дополнений. Но ТС спрашивал free.

 

 

Edited by AlexKaz

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 9   Posted (edited)

28 минут назад, AlexKaz сказал:

Elmer - это общий решатель дифуров

Ого, ничёсе общий решатель, да там форумчане прямо таки жгут напалмом, неплохая активность http://www.elmerfem.org/forum/

Судя по видосам очень интересный софт https://www.csc.fi/web/elmer/application-examples

Edited by AlexKaz

Share this post


Link to post
Share on other sites

В ИПРИМе такие задачи решают, но там написали свою математику.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 11   Posted (edited)

@MasterLomaster , у французов в лет 12-15 в разработке Code_Carmel

https://www.edf.fr/en/the-edf-group/world-s-largest-power-company/activities/research-and-development/scientific-communities/simulation-softwares?logiciel=10845

http://code-carmel.univ-lille1.fr/fr/node/8

Напишите им, может быть Вам дадут бинарники бесплатно.

Edited by AlexKaz

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо за Ваши ответы!
Действительно помогли. Я понял, что идти по честному пути бесплатного ПО- это провальный утопический путь. Мне не нужно писать код. Есть задание и всем абсолютно всё равно как будет достигнут результат.
По ПО решили. буду брать COMSOL Multiphysics 5.4 . Осталось понять по самой физики процесса.

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 минут назад, MasterLomaster сказал:

Я понял, что идти по честному пути бесплатного ПО- это провальный утопический путь.

 

21 минуту назад, MasterLomaster сказал:

буду брать COMSOL Multiphysics 5.4 .

а вы попробуйте связаться с их представителями. может, не такой уж и нечестный  он - путь платного ПО. они вполне могут дать вам возможность выполнить расчеты честным и бесплатным путем.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 минут назад, soklakov сказал:

 

а вы попробуйте связаться с их представителями. может, не такой уж и нечестный  он - путь платного ПО. они вполне могут дать вам возможность выполнить расчеты честным и бесплатным путем.

Вы знаете как -то у меня в жизни отрицательная практика по данному вопросу сложилась. Может через пол года или как разберусь с физикой процесса. Вот тогда и можно запрашивать. Сейчас лучше взломанным ПО пользоваться и думать. Пока что даже не понятно можно ли это использовать. Я нашёл статью в которой написано, что квантовыми эффектами можно пренебречь, если свободный пробел электрона в материале много меньше размера самой частицы. Тут у меня частицы от 3 до 14 нм. А вот свободный пробег я посчитать пока не могу. Не умею. Если свободный пробег соизмерим с размером частицы, то нао учитывать крвантовые эфекты и тогда такого рода программа как COMSOL не подходят.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, MasterLomaster сказал:

А вот свободный пробег я посчитать пока не могу. Не умею.

попробуйте нарисовать на бумаге частицу. а потом еще одну. в масштабе, с учетом их размеров. потом еще одну. и вот их уже много и их плотность на рисунке соответствует вашей заданной. теперь возьмите ту, что поближе к центру и начните рисовать из ее центра лучи наружу с выбранным шагом по углу. после чего определите среднюю длину луча до первого пересечения с какой-либо частицей. это средняя длина пробега. не слишком точно, ведь частицы движутся, но все равно близко.

 

чтобы длина пробега была сравнима с размером частицы, они должны очень плотно лежать в пространстве. например, вещество может быть жидкостью. но это не значит, что в любой жидкости нужно учитывать квантовые эффекты. речь ведь шла об электронах. если вы сможете уложить элетроны так плотно, что между ними будут расстояния сравнимые с размерами электрона - там да, вам придется учесть квантовые эффекты.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 15.08.2019 в 16:15, MasterLomaster сказал:

2.png.1b104df2306b51f2d9d3b3ef210e7ca8.png

 

 

 

 

3 минуты назад, soklakov сказал:

не слишком точно, ведь частицы движутся, но все равно близко.

Спасибо за ответ!
Посмотрите на картинку. Частицами я назвал частицы металла в пиролизованном полиакрилнитриле, которые там запеклись и никуда не собираются двигаться.

Я беру частицу. Допустим в 5 нм. И задаюсь вопросом: нужно ли для неё учитывать квантовые эффекты? Я пока ищу формулу....

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, MasterLomaster сказал:

Я беру частицу. Допустим в 5 нм. И задаюсь вопросом: нужно ли для неё учитывать квантовые эффекты?

конечно, нет.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 19   Posted (edited)

А как доказать это? Спасибо за ответ. Я статью почитал про то как учитывать квантовый эффект. Там просто простыня из формул... Ужас. Зато первый вариант без учёта приемлем.

Там есть фраза:

С помощью кинетического уравнения для функции распределения электронов дана оценка температурной и частотной зависимостей сечения поглощения внешнего переменного электромагнитного поля малой металлической частицей. При этом считается, что радиус частицы R удовлетворяет неравенству lee << R << λ, где lee — длина свободного пробега электрона; λ — длина волны электромагнитного излучения. ....

 

 

У меня материал типа должен поглощать электромагнитное поле от ПК. Это от 30Гц до 400kГц. На таких частотах длинна волны много больше радиуса частичек. А вот "lee — длина свободного пробега электрона" как-то определяется через формулы.

 

fcf7c5e4cd516c8251fd89d6dac2f724.pdf

Edited by MasterLomaster

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, MasterLomaster сказал:

У меня материал типа должен поглощать электромагнитное поле от ПК.

Есть 2 варианта решения вашей задачи:

- или есть мат.подготовка и мозги для программинга формул;

- или есть хотелки и деньги, и софт напишут умные дяди за дорого.

Промежуточныф вариант: стырить. Это чревато репутацией учёного. Двери могут закрыться навсегда.

Или возможно такой приблуды в проприетарном софте не реализовано (никто среди обычных инженеров не заморачивается квантами и длиной волн; я знаю т.к. сейчас решаю похожую задачу; потому Соклаков может не знать о том что пишет).

Выбирайте.

70991-and-neo-play-good-matrix-blue-yout

 

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 минуту назад, MasterLomaster сказал:

А как доказать это?

вопрос правильный.

но пойдем от обратного. с чего вы взяли, что это нужно? если не придумаете зачем, известная бритва режет вашу идею на корню.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 минут назад, AlexKaz сказал:

Есть 2 варианта решения вашей задачи:

- или есть мат.подготовка и мозги для программинга формул;

- или есть хотелки и деньги, и софт напишут умные дяди за дорого.

 

Я знаю, что существует всего 2 этих варианта: или долго и сам или быстро и за деньги.

Я пойду ещё погуглю. Нет у меня мат подготовки такой. Я вообще поступил не на то направление..... Но прогать я могу.

4 минуты назад, soklakov сказал:

но пойдем от обратного. с чего вы взяли, что это нужно? если не придумаете зачем, известная бритва режет вашу идею на корню.

Не знаю зачем это нужно. Наверное, чтобы откинуть идею с кватовой фигнёй.....

ойду наверное почитаю умные книги. Хотя бы недельку.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только что, MasterLomaster сказал:

Не знаю зачем это нужно. Наверное, чтобы откинуть идею с кватовой фигнёй.....

ойду наверное почитаю умные книги. Хотя бы недельку.

вы собираетесь чего-то моделировать.

у этого чего-то можно поставить эксперимент.

ваше моделирование в эксперимент может попасть, а может не попасть.

если ваше моделирование без учета квантовых эффектов позволяет попасть в эксперимент в 100% случаев, то квантовые эффекты учитывать не нужно.

если же позволяет лишь в 98% случаев, то, в общем-то, нужно. но необязательно для 98% случаев, очевидно.

призывать сущность в задачу без надобности объяснить необъясненное - пустая трата времени.

вот когда без квантовых эффектов не попадете в эксперимент и у вас будет стройная гипотеза, как именно квантовые эффекты могут исправить систематическую ошибку в 2% случаев, тогда будете писать/искать/юзать ПО, которое учитывает квантовые эффекты.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, MasterLomaster сказал:

ойду наверное почитаю умные книги. Хотя бы недельку.

Как вариант лекции Фейнмана почитайте. Несколько томов, все они в сети есть. По диффузии там инфа точно есть в каком-то из томов. У него и задачники есть, с примерами.

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

@MasterLomaster , в статье пишут, использовали стандартный электростатический решатель, находили проницаемость, поляризацию и что-то ещё. IMHO, Ваша задача решается в CalculiX без труда. Соответственно, Соклаков в данном случае прав, задача слишком проста и подойдёт абсолютно любой коммерческий EM-решатель. Хоть HFSS, хоть LS-Dyna, хоть Comsol. Но Вы всегда можете сделать то же самое в CalculiX.

Ну или я совсем ничего не понял, читая по-диагонали.

А вот вторая статья показывает пример не инженерного подхода как первая, а научного. И подготовка требуется соответствующая если хотите повторить/улучшить.

2 people like this

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 26   Posted (edited)

В 19.08.2019 в 23:24, MasterLomaster сказал:

Я пойду ещё погуглю.

 

В 19.08.2019 в 22:28, soklakov сказал:

а вы попробуйте связаться с их представителями. может, не такой уж и нечестный  он - путь платного ПО. они вполне могут дать вам возможность выполнить расчеты честным и бесплатным путем.

Да, кстати, что-то должно было быть в классике, например такое. А значит оно должно быть и в бесплатно-халявном ANSYS https://www.ansys.com/academic/free-student-products

 

Electromagnetic_in_Classic.png

Edited by AlexKaz
1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, AlexKaz сказал:

что-то должно было быть в классике

Вам не кажется, что стоит оценивать возможности по более актуальной версии справки?

1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 28   Posted (edited)

Есть и новая. Но нет, т.к. она разжирела до неприличного размера, поиск по ней странный и мне не нравится, и разделы не структурированы.

 

Да и нового, прямо скажем, маловато. Застой в каком-то смысле. И кое-что старое полезное удалено.

Edited by AlexKaz
1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо за ваши ответы!
Сейчас я изучаю что конкретно и как буду моделировать. Пока я нашёл только одну статью ( ту, что выше на английском), где делают такую 3D модель. В остальных случаях моделируют коаксиальный кабель..... или реальную установку. В общем я пока ищу как я буду это делать. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



  • Сообщения

    • Sergei
      Должны передаваться специфические данные из 3D детали в основную надпись чертежа, в спецификацию и в ведомость покупных, плюс линии относящиеся к заготовке должны быть сплошные тонкие.     Нужно чтобы допуска и предельные отклонения автоматически проставлялись согласно ГОСТ Р 53464-2009.   То есть сначала строим деталь, затем вставляем эту деталь в файл отливки, дерево построения теряем и начинаем прибавлять материал на припуски. Удобнее делать конфигурациями в одном файле, потому что в конфигурации "Отливка" проще погасить какие-то отверстия из детали, получаемые мехобработкой, чем убирать их каким  о другим способом.
    • jumper99
      @karachun вот что получилось у меня как учил piden я задал через перемещение( на 20) а теперь на 400 очень странно что при 400 меньше гнется край чем при 20
    • SAPRonOff
        по сравнению с КРЕО есть нюансы, ну как вариант очень даже не плохая альтернатива для этого случая. А в КРЕО можно не ставя размеры в эскизе образмерить чертеж(проекцию) так, что модель автоматически перестраивалась за размерами, установлены впервые на проекции? =)  
    • Ева_Слободянюк
      @Zzz123456789 спасибо большое за такой подробный ответ! попробую реализовать 2 вариант. "В противном случае у Вас в какой-то момент времени процесс будет просто блокироваться - рабочий с деталью придет в станцию, где уже лежит деталь - и все, приплыли" поэтому и прописывала условие, если станция занята, нести деталь на склад, потом по идее, когда станок нужный освободился, он должен брать детали со склада и везти их дальше по маршруту учитывая приоритет, чем меньше операций обработки осталось, тем раньше он забирает именно эту деталь со склада и отвозит дальше(но еще этот момент не продумывала, не знаю еще возможно ли это реализовать).
    • Alex1986
      а поменять версию SolidWorks не хотите? В последних версиях доработки по быстродействию есть.
    • jumper99
      Спасибо! Я таких ссылок не находил!
    • karachun
      Забыл добавить - вот архив проекта, если кому интересно. https://fex.net/s/stf3te1 На этом я пожалуй остановлюсь - здесь моих знаний ансиса явно недостаточно. Задает количество подшагов на которое будет разбито решение, не меньше 100 и не больше 1000. Это же понятно их названия. И в хелпе это должно быть расписано, и в самих видео-туториалах. Когда нельзя пренебрегать влиянием больших деформаций) Ну или по другому - когда результаты с Large Deflection ON и Large Deflection OFF отличаются на столько что это нельзя игнорировать. Для какого-нибудь клапана 4 мм это большая деформация а для Эйфелевой Башни - нет. Для пластины за большую деформацию можно считать ее толщину. Все это много раз было разжевано в интернете, надо просто не лениться искать. https://enterfea.com/geometrically-nonlinear-analysis-introduction/ https://caeai.com/blog/understanding-geometric-nonlinearities
    • jumper99
      Подскажите пожалуйста как выбрать набор параметров для резины в engineer data  1. вариант mooney rivlin 2  и оно считает! (видео  https://www.youtube.com/watch?v=khBxB00IIG0 )   2. Или тут вообще целый ритуал с другими параметрами!! "Это целый ритуал под названием Curve Fitting. https://www.youtube.com/watch?v=3bjCkvobbpY https://www.youtube.com/watch?v=TUDbDt1lbLk https://www.youtube.com/watch?v=khBxB00IIG0" всех этих видео нет общего, как определиться что являться исходными данными для  engineer data  
    • jumper99
      @karachun одна маленькая настройка и весь расчет идет не так(причем все стоят по умолчанию - мол выбирайте сами, тут одну настройку не так поставил и все глобальный ерор!!!) А если изменить не по времени а по шагам? по видео все меняют эту настройку! Хз что она делает! но расчет идет! А еще надо Large deformation  - "On" (интересно в каких  задачах он должен быть включен, написали б что при перемещении более чем на 4 мм надо включать было б понятно! )   Где это включается?
    • ak762
      не ошибитесь с выбором, эти манипуляторы сконструированы для нарезания резьб, когда метчик сам затягивается в отверстие при вращении головки