Simulation électromagnétique paramétrique dans SOLIDWORKS

Article d'Arvind Krishnan mis à jour le 7 mars 2018.

Article

Dans l'add-in EMS for SOLIDWORKS, nous pouvons étudier comment les champs électromagnétiques, les forces, etc., varient en fonction d'un paramètre donné.

Le paramètre peut être toute dimension SOLIDWORKS ou toute variable liée à la simulation. Des exemples de dimensions SOLIDWORKS peuvent être la distance entre les pièces, la dimension du modèle, le nombre d'unités dans un modèle linéaire ou circulaire, etc. En fait, tout élément de SOLIDWORKS dans lequel vous pouvez saisir une valeur numérique en tant que variable peut être utilisé comme paramètre dans EMS. D'autre part, les paramètres de simulation peuvent être le courant dans une bobine, le nombre de tours dans un enroulement, la fréquence du courant alternatif, etc. Les simulations paramétriques sont une manière élégante d'étudier comment les champs électromagnétiques, les forces, etc. varient avec le changement de la variable paramétrique.

Comment faire une simulation paramétrique dans EMS ?

Une simulation électromagnétique paramétrique peut être activée dans l'option d'étude en cochant la case Paramétrisation, comme le montre la Figure 1 ci-dessous. Les simulations paramétriques sont autorisées pour les types d'étude suivants - Electrostatique, Conduction électrique, Magnétostatique et Magnétique AC. On peut également coupler la simulation thermique à ces types d'étude avec la paramétrisation.

Simulations paramétriques

Figure 1 : Pour permettre la paramétrisation

Une fois que vous avez activé la paramétrisation dans l'étude, vous devez décider du type de simulation paramétrique que vous devez effectuer. Vous pouvez avoir comme paramètre des dimensions de géométrie SOLIDWORKS, des variables de simulation ou une combinaison des deux. Vous pouvez également avoir plusieurs paramètres dans la même étude pour créer de nombreux scénarios de simulation.

Création d'une dimension SOLIDWORKS en tant que paramètre

Pour inclure les dimensions SOLIDWORKS en tant que paramètre, vous devez d'abord ouvrir la boîte de dialogue Paramètres. On peut y accéder en cliquant avec le bouton droit de la souris sur le nom de l'assemblage (au-dessus de toutes les études) dans l'arbre d'études EMS et en sélectionnant Paramètres. Ceci est mis en évidence dans la Figure 2 ci-dessous. À partir de l'écran, sélectionnez la dimension SOLIDWORKS appropriée pour créer un paramètre.

Sélection d'une dimension SOLIDWORKS comme paramètre

Figure 2 : Sélection d'une dimension SOLIDWORKS comme paramètre

Création d'une variable de simulation en tant que paramètre

Il n'y a rien de particulier à faire pour que les variables de la simulation deviennent des paramètres. Une fois que vous avez défini l'étude et créé tous les composants d'une étude comme la création de bobines, l'attribution de conditions aux limites, la création de contrôles de maillage, etc., vous pouvez utiliser n'importe lequel de ces éléments comme paramètre.

Création de scénarios de conception

Une fois que vous avez créé tous les paramètres et défini complètement l'étude, il est temps de créer des scénarios de conception où les paramètres peuvent être utilisés. Pour créer un scénario de conception, il suffit de double-cliquer sur le dossier Scénarios de conception sous Paramétrage dans l'arbre d'étude EMS. Vous pouvez sélectionner les paramètres que vous voulez et ensuite leur attribuer des valeurs possibles. Ici, on peut inclure à la fois des variables géométriques et des variables de simulation à paramétrer. Si vous avez déjà sélectionné une dimension SOLIDWORKS précédemment, elle apparaîtra automatiquement sous les variables géométriques. Vous pouvez rafraîchir les scénarios pour inclure toutes les combinaisons possibles que vous souhaitez simuler. Référez-vous à la figure 3 ci-dessous pour savoir comment accéder à la page Design Scenario dans EMS.

Scénarios de conception

Figure 3 : Scénarios de conception

Exécutez l'étude et regardez les résultats

Une fois les scénarios de conception configurés, vous pouvez exécuter l'étude. Une fois celle-ci résolue, vous pourrez accéder aux résultats de tous les scénarios.

Exemples de simulation paramétrique

La figure 4 montre comment la force sur une plaque d'acier dans un arrangement d'aimants change avec la distance entre la plaque d'acier et l'arrangement d'aimants. EMS trace automatiquement la force en fonction de la distance et tous les tracés pertinents pour tous les scénarios.

Variation de la force en fonction de la distance

Figure 4 : Exemple 1 - Variation de la force en fonction de la distance

La figure 5 montre comment la simulation paramétrique peut être utilisée pour étudier comment le courant traversant la bobine influence la force agissant sur le plongeur dans un actionneur linéaire.

Influence du courant sur le mouvement du plongeur Simulation électromagnétique

Figure 5 : Exemple 2 - Influence du courant sur le mouvement du plongeur

La figure 6 montre comment la simulation paramétrique peut être utilisée pour étudier l'influence de la taille de l'aimant sur le flux produit à une certaine distance du réseau Halbach.

La taille de l'aimant dans un réseau Halbach est traitée comme un paramètre.

Figure 6 : Exemple 3 - La taille de l'aimant dans un réseau Halbach est traitée comme un paramètre.

Conclusion

La simulation paramétrique peut être utilisée efficacement dans EMS pour SOLIDWORKS pour étudier comment différentes variables (géométriques et de simulation) affectent le comportement électromagnétique d'un dispositif. Elle peut être utilisée pour comprendre le comportement de votre dispositif dans le cadre d'une grande variété de scénarios de simulation, le tout en une seule étude dans EMS. Enfin, la capacité de traitement des résultats d'EMS vous permet de visualiser les résultats de tous les scénarios.

Pour obtenir plus d'informations sur la simulation paramétrique dans EMS, vous pouvez regarder le webinaire ci-dessous :

EMS pour SOLIDWORKS

EMS for SOLIDWORKS est le premier et le seul logiciel entièrement intégré et certifié Gold Certified pour SOLIDWORKS qui aide les utilisateurs de SOLIDWORKS à étudier leurs conceptions magnétiques, électriques et électromagnétiques de manière transparente. Il peut utiliser la géométrie créée à l'aide de SOLIDWORKS directement pour la simulation. Son interface utilisateur émule SOLIDWORKS et il n'y a donc aucune courbe d'apprentissage associée au logiciel EMS pour les utilisateurs de SOLIDWORKS. Vous voulez essayer une simulation électromagnétique SOLIDWORKS ?

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Arvind Krishnan

Arvind Krishnan est le directeur de la gestion des produits chez EMWorks. Il utilise SOLIDWORKS et les outils d'IAO depuis 15 ans et s'intéresse aux technologies basées sur le magnétisme.