- •Содержание
- •Соглашения
- •Приступая к работе
- •Окно программы автозапуска
- •Работа с программой установки
- •Пароль
- •Изменение, Восстановление и Удаление ELCUT
- •Установка нескольких версий ELCUT
- •Настройка
- •Первое знакомство
- •Приемы управления окнами
- •Обзор основных типов задач
- •Магнитостатика
- •Нестационарное магнитное поле
- •Магнитное поле переменных токов
- •Электростатика
- •Растекание токов
- •Теплопередача
- •Задачи теории упругости
- •Описание задачи
- •Ввод параметров задачи
- •Задание связи между задачами
- •Настройка временных параметров задачи
- •Выбор единиц измерения длины
- •Полярные и декартовы координаты
- •Описание геометрии задачи
- •Терминология
- •Создание нового ребра
- •Создание новой вершины
- •Выделение объектов
- •Дублирование или перемещение объектов
- •Удаление объектов
- •Параметр дистанции притяжения
- •Настройка отмены
- •Отменяемые операции
- •Настройка изображения в окне модели
- •Масштабирование изображения
- •Управление видимостью дискретизации модели
- •Сетка привязки
- •Копирование изображения
- •Ввод параметров задачи
- •Ввод свойств метки
- •Ввод свойств метки в задаче магнитного поля переменных токов
- •Ввод свойств метки в задаче электростатики
- •Ввод свойств метки в задаче растекания токов
- •Ввод свойств метки в задаче расчета температурного поля
- •Ввод свойств метки в задаче теории упругости
- •Периодические граничные условия
- •Работа с кривыми
- •Формулы
- •Использование формул
- •Синтаксис
- •Константы
- •Встроенные функции
- •Примеры
- •Решение задач
- •Анализ результатов решения
- •Отображаемые физические величины
- •Задача электростатики:
- •Задача магнитостатики и нестационарного магнитного поля:
- •Задача расчета магнитного поля переменных токов:
- •Задача растекания тока:
- •Задача расчета температурного поля:
- •Задача теории упругости:
- •Возможности представления картины поля
- •Формирование картины поля
- •Масштабирование
- •Выбор момента времени
- •Панель калькулятора
- •Мастер вычисления параметров
- •Мастер индуктивности
- •Мастер емкости
- •Мастер импеданса
- •Редактирование контуров
- •Графики
- •Выбор изображаемых величин
- •Вычисление интегралов
- •Вычисляемые физические величины в электростатике:
- •Вычисляемые физические величины в задачах растекания токов:
- •Вычисляемые физические величины в задачах теории упругости:
- •Вывод результатов в таблицу
- •Столбцы
- •Строки
- •Таблицы и Графики во времени
- •График во времени
- •Кривые на графике во времени
- •Таблица во времени
- •Траектории заряженных частиц.
- •Основы теории
- •Работа с траекториями частиц
- •Печать результатов анализа
- •Надстройки
- •Некоторые более сложные возможности
- •Добавление, удаление и редактирование свойств надстроек
- •Программирование надстроек
- •Диалог Параметры надстройки
- •Установки
- •Описание
- •Диалог Пункт меню для надстройки
- •Теоретическое описание
- •Магнитостатика
- •Источники поля
- •Граничные условия
- •Постоянные магниты
- •Вычисляемые физические величины
- •Вычисление индуктивностей
- •Нестационарная электромагнитная задача
- •Источники поля
- •Граничные условия
- •Постоянные магниты
- •Вычисляемые физические величины
- •Магнитное поле переменных токов
- •Источники поля
- •Граничные условия
- •Вычисляемые физические величины
- •Вычисление импеданса
- •Электростатика
- •Источники поля
- •Граничные условия
- •Вычисляемые физические величины
- •Вычисление емкости
- •Задачи растекания токов
- •Источники поля
- •Граничные условия
- •Вычисляемые физические величины
- •Источники тепла
- •Граничные условия
- •Вычисляемые физические величины
- •Задачи теории упругости
- •Перемещения, напряжения, деформации
- •Температурные деформации
- •Внешние силы
- •Условия закрепления
- •Вычисляемые физические величины
- •Связанные задачи
- •Учет джоулевых потерь в тепловой задаче
- •Учет распределения температур в задаче теории упругости
- •Учет магнитных сил в задаче теории упругости
- •Учет электростатических сил в задаче теории упругости
- •Примеры
- •Magn1: Нелинейный постоянный магнит
- •Magn2: Плунжерный электромагнит
- •Magn3: Подковообразный постоянный магнит
- •Magn4: Электрический двигатель
- •Perio1: Периодическое граничное условие
- •TEMagn1: Образование вихревых токов в полубесконечном теле.
- •TEMagn2: Образование вихревых токов в двухпроводной линии.
- •Dirich1: Граничное условие, зависящее от времени и координат
- •Задачи магнитного поля переменных токов
- •HMagn1: Проводник в ферромагнитном пазу
- •HMagn2: Симметричная двухпроводная линия
- •Perio2: Линейный электрический двигатель
- •Elec1: Микрополоcковая линия передачи
- •Elec2: Двухпроводная линия передачи
- •Elec3: Цилиндрический дефлектор
- •Heat1: Паз электрической машины
- •Heat2: Цилиндр с теплопроводностью, зависящей от температуры
- •THeat1: Нагрев и охлаждение паза электрической машины
- •Stres1: Перфорированная пластина
- •Coupl3: Распределение температуры в проводнике с током
- •Coupl4: Электромагнит установки Токамак
- •Предметный указатель
80 Глава 5 Ввод параметров задачи
Чтобы добавить новую точку в таблицу, введите пару значений двух связанных между собой физических величин (B и H в нашем примере) и нажмите клавишу ENTER или используйте кнопку Добавить. Если значение аргумента новой точки соответствует какой-либо ранее созданной точке функциональной зависимости, то новая точка заменит существующую.
Чтобы удалить точку, выделите её в таблице или на графике и нажмите кнопку Удалить или клавишуDEL.
Вы можете управлять масштабом графика с помощью кнопок Крупнее и Мельче или выделив мышью прямоугольную область в поле графика.
Чтобы завершить работу с кривой, нажмите кнопку Закрыть или клавишу ESC. Отметим, что если Вы вслед за этим завершите работу с меткой блока клавишей ESC или кнопкой Закрыть, то все изменения в параметрах этой метки, включая кривую, будут аннулированы.
Формулы
ELCUT 5.1 позволяет использовать формулы для задания некоторых видов граничных условий и источников поля. Если поле ввода помечено значком , Вы можете вводить в это поле как числовое значение, так и формулу.
Формула описывает физическую величину, значение которой зависит от времени, от координат, или от того и другого одновременно. В частности, величины, зависящие от времени, используются при расчете переходных
Ввод свойств метки |
81 |
процессов. В ходе решения задачи ELCUT вычисляет значение величины, подставляя в формулу текущие значения координат и времени.
Формула представляет собой математическое выражение, состоящее из чисел, арифметических операций, разделителей, встроенных констант, функций и переменных. Синтаксис формул очень прост. Он типичен для большинства алгоритмических языков и стандартных математических выражений.
Когда вместо числового значения вводится формула, ELCUT проверяет синтаксис формулы и сообщает об обнаруженных ошибках. Если синтаксических ошибок не обнаружено, то вычисляется значение формулы, использующее текущие значения переменных. Если в результате вычислений возникли ошибки, то выдается сообщение об ошибке.
Использование формул
Ниже перечислены все свойства меток, значения которых могут быть заданы формулами.
Задачи магнитостатики:
|
f(x,y) |
f(t) |
Метка блока |
|
|
Плотность тока |
+ |
|
Полный ток |
|
|
Метка ребра |
|
|
Известный векторный магнитный потенциал |
+ |
|
Поверхностная плотность тока |
+ |
|
Метка вершины |
|
|
Известный векторный магнитный потенциал |
+ |
|
Поверхностная плотность тока |
+ |
|
Задачи нестационарного электромагнитного поля: |
|
|
|
|
|
|
f(x,y) |
f(t) |
Метка блока |
|
|
Плотность тока в тонком проводнике |
+ |
+ |
Напряжение, приложенное к массивному проводнику |
|
+ |
Метка ребра |
|
|
Известный векторный магнитный потенциал |
+ |
+ |
Поверхностная плотность тока |
+ |
+ |
Метка вершины |
|
|
Сосредоточенный ток в вершине |
+ |
+ |
Известный векторный магнитный потенциал |
+ |
+ |
82 |
Глава 5 Ввод параметров задачи |
|
|
|
|
|
Задачи магнитного поля переменных токов: (формулы применимы как для |
|
|||
|
амплитуды величины, так и для фазы): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f(x,y) |
f(t) |
|
|
|
Метка блока |
|
|
|
|
|
Плотность тока в тонком проводнике |
+ |
|
|
|
|
Полный ток в массивном проводнике |
|
|
|
|
|
Напряжение, приложенное к массивному проводнику |
|
|
|
|
|
Метка ребра |
|
|
|
|
|
Магнитный потенциал |
+ |
|
|
|
|
Касательное поле |
+ |
|
|
|
|
Метка вершины |
|
|
|
|
|
Магнитный потенциал |
+ |
|
|
|
|
Линейный ток |
+ |
|
|
|
Задачи электростатики |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f(x,y) |
f(t) |
|
|
|
Метка блока |
|
|
|
|
|
Плотность электрического заряда |
+ |
|
|
|
|
Метка ребра |
|
|
|
|
|
Известный потенциал |
+ |
|
|
|
|
Плотность поверхностного заряда |
+ |
|
|
|
|
Метка вершины |
|
|
|
|
|
Потенциал |
+ |
|
|
|
|
Заряд |
+ |
|
|
|
Задачи растекания токов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f(x,y) |
f(t) |
|
|
|
Метка ребра |
|
|
|
|
|
Известный потенциал |
+ |
|
|
|
|
Нормальная к ребру плотность тока |
+ |
|
|
|
|
Метка вершины |
|
|
|
|
|
Сторонний ток |
+ |
|
|
|
|
Потенциал |
+ |
|
|
|
Задачи теплопередачи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f(x,y) |
f(t)* |
|
|
|
Метка блока |
|
|
|
|
|
Объемная плотность мощности источника тепла |
+ |
+ |
|
|
|
Метка ребра |
|
|
|
|
|
Известная температура |
+ |
+ |
|
|
Ввод свойств метки |
83 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Плотность теплового потока |
+ |
+ |
|
|
Коэффициент конвекции и температура омывающей среды |
+ |
+ |
|
|
Коэффициент излучения и температура окружающей среды |
+ |
+ |
|
|
Метка вершины |
|
|
|
|
Сосредоточенный (линейный) источник тепла |
+ |
+ |
|
|
Известная температура |
+ |
+ |
|
* Величины, зависящие от времени, могут использоваться только в нестационарных задачах теплопроводности
Задачи теории упругости:
|
f(x,y) |
f(t) |
Метка блока |
|
|
Компоненты объемной силы |
+ |
|
Разница температур между напряженным и ненапряженным |
+ |
|
состояниями |
|
|
|
|
|
Метка ребра |
|
|
Фиксированное перемещение может быть линейной |
+ |
|
функцией координат |
|
|
|
|
|
Нормальное давление |
+ |
|
Компоненты поверхностной силы |
+ |
|
Метка вершины |
|
|
Внешняя сила |
+ |
|
Упругий подвес |
+ |
|
Синтаксис
Формула в ELCUT представляет собой арифметическое выражение. В выражении могут использоваться:
• |
числовые константы |
|
|
|
целые |
(Пример: 123) |
|
|
с фиксированной точкой |
(Примеры: 123.45 123. 0.123 .123) |
|
• |
с плавающей точкой (Примеры: 1e12 5.39e+8 0.1E-12 .2E+2) |
||
знаки арифметических операций |
+сложение (Пример: 2+2)
-вычитание (Пример: 3-5)
*умножение (Пример: 1.23*0.12)
/деление (Пример: 1E5/0.01)
^ возведение в степень (Пример: 3.14^2)
•унарные операции + сохранение знака (Пример: +180)
- изменение знака (Пример: -180)
84Глава 5 Ввод параметров задачи
•встроенные функции
abs - абсолютное значение sign - знак
max - максимум min - минимум
step - скачок функции на 1
impulse - отрезок ступенчатой функции sin - синус
cos - косинус tan - тангенс asin - арксинус acos - арккосинус atan - арктангенс
atan2 - арктангенс от двух аргументов exp - экспонента
log - натуральный логарифм sqrt - квадратный корень pow - степень
saw - пилообразная периодическая функция
•встроенные константы pi - число π
e - число e
•переменные
t - время
x- x-координата
y- y-координата
•круглые скобки, изменяющие порядок выполнения действий
•символы пробела и табуляции
Замечания:
1.Числовые константы должны записываться без разделителей групп, с точкой в качестве десятичного разделителя независимо от региональных установок.
2.В числах с плавающей точкой для разделения мантиссы и порядка может использоваться символ e или E.
3.Названия встроенных функций и констант нечувствительны к регистру букв.