Hãy cùng xem các tính năng và cải tiến chính của Altair Flux 2024.1, đặc biệt trong môi trường 3D, SimLab mang đến trải nghiệm tuyệt vời cho người dùng Flux. Mỗi phiên bản đều bổ sung thêm các tính năng mô hình hóa mới, giúp bạn tận dụng tối đa sức mạnh của bộ giải Flux nhờ giao diện dễ sử dụng.
Thiết kế thiết bị điện áp trung và cao với phân tích tĩnh điện
Altair Flux được sử dụng rộng rãi để tối ưu hóa các thiết bị điện áp trung và cao. Các nghiên cứu về điện môi cho phép đánh giá nguy cơ xảy ra sự cố và xác định hình dạng phù hợp cho các bộ phận dẫn điện và cách điện. Nhờ mô phỏng, nhà thiết kế có thể đảm bảo an toàn đồng thời giảm kích thước sản phẩm. Phân tích tĩnh điện, vốn đã có sẵn cho các nghiên cứu 3D, giờ đây cũng được hỗ trợ trong 2D và mô hình đối xứng trục trong SimLab. Cả mô hình tuyến tính và phi tuyến đều có thể được áp dụng cho các vật liệu cách điện. Bạn có thể đặt điện thế hoặc điện tích trên các biên, từ đó phân bố điện trường trong không gian sẽ được đánh giá.
Hình 1: Hãy sẵn sàng cho việc thiết lập dễ dàng các phân tích tĩnh điện 2D
Khám phá thêm về mô phỏng từ trường 3D
Các bài toán từ trường tĩnh, dòng điện xoay chiều ở trạng thái ổn định và quá độ - tất cả hiện đều có trong SimLab. Phiên bản 2024.1 mở rộng khả năng mô hình hóa, giúp bạn mô phỏng từ thông nhanh hơn và hiệu quả hơn.
Một công cụ mới đã được bổ sung, cho phép tạo mô hình động cơ 3D từ bản phác thảo 2D hoặc dữ liệu CAD 2D. Với công cụ này, bạn có thể nhanh chóng tạo hình học có hoặc không có góc nghiêng, đồng thời lựa chọn mô phỏng toàn bộ động cơ hoặc chỉ một phần dựa trên tính chu kỳ của thiết kế.
Nếu bạn muốn tận dụng lợi thế của tính năng non-meshed coils (mô hình hóa cuộn dây không cần chia lưới), bạn có thể sử dụng các công cụ mới để trích xuất đường trung tuyến từ các chi tiết CAD, tạo tập hợp điểm và xây dựng cuộn dây không chia lưới tương ứng.
Hình 2: Mô hình động cơ 3D được tạo từ bản phác thảo 2D chỉ trong vài lần nhấp chuột
SimLab 2024.1 cũng bổ sung khả năng mô hình hóa các vùng mỏng trong mô phỏng dòng điện AC và quá độ. Kỹ thuật này thay thế các thể tích phẳng bằng mô hình bề mặt, giúp giảm đáng kể số phần tử chia lưới thể tích, tăng tốc độ giải bài toán mà vẫn đảm bảo độ chính xác cao. Điều này đặc biệt hữu ích khi mô phỏng khe hở không khí, vùng cách điện hoặc dây dẫn mỏng có dòng điện xoáy.
Về mô phỏng chuyển động, SimLab hiện hỗ trợ đầy đủ các tùy chọn để mô phỏng tương tác với tải cơ học. Ở mỗi bước thời gian của mô phỏng quá độ, phương trình động học sẽ được giải, xét đến đặc tính của động cơ hoặc cơ cấu chấp hành, cũng như các thành phần như lò xo, khối lượng hoặc tải điện trở gắn với bộ phận chuyển động.
Tiến tới mô phỏng đa vật lý!
Việc truy cập các bộ giải chuyên dụng từ cùng một giao diện mang lại rất nhiều lợi ích cho nghiên cứu đa vật lý. Đây là một trong những ưu điểm nổi bật của SimLab.
Phiên bản này cung cấp các công cụ cải tiến giúp tính toán tổn hao Joule không gian và tổn hao sắt, đồng thời ánh xạ chúng sang các mô phỏng truyền nhiệt và CFD. Ví dụ, trong phân tích quá độ, bạn có thể dễ dàng trích xuất và gửi giá trị trung bình của tổn hao trong một khoảng thời gian đã chọn.
Đối với phân tích NVH, một tùy chọn mới đã được bổ sung để tính toán lực dựa trên bậc của động cơ. Ngoài ra, phiên bản này còn hỗ trợ đầy đủ hình học có độ nghiêng (skewed geometry). Với bộ giải Flux skew sử dụng phương pháp 2,5D, bạn có thể tiết kiệm thời gian bằng cách tính toán lực trên các lát cắt 2D thay vì phải giải toàn bộ mô hình 3D. Quy trình tự động được cung cấp để áp dụng các lực này như tải trọng trong phân tích dao động.
Cả tiếng ồn và nhiệt độ trong động cơ đều chịu ảnh hưởng mạnh từ các tần số cao xuất hiện trong dòng điện do điều khiển PWM tạo ra. Những tần số này gây ra tổn hao cao hơn trong lõi sắt và dây dẫn, đồng thời tạo ra các thành phần hài bổ sung trong lực, khiến động cơ trở nên ồn hơn. Trong mô phỏng từ trường quá độ, bạn có thể xác định nguồn điện áp hoặc dòng điện thông qua các bảng biến thiên theo thời gian. Bạn cũng có thể nhập dòng điện đã được tính toán từ các phần mềm mô phỏng hệ thống như PSIM để đánh giá trực tiếp tác động của PWM.
Hình 3: Xuất kết quả lực từ mô phỏng quá độ của skewed motor để phân tích NVH
Trích xuất tổn hao nhiệt joule hiệu quả trong các kết nối nguồn
SimLab cung cấp một ứng dụng cụ thể dựa trên phương pháp PEEC (Partial Element Equivalent Circuit) để đánh giá tổn hao trong các dây dẫn, giúp xử lý các kết nối nguồn trong bộ chuyển đổi nguồn hay thiết kế các thanh dẫn điện (busbars) một cách hiệu quả mà không cần lưới hóa không khí. Điều này mang lại lợi ích đáng kể trong việc thiết lập mô hình và giảm thời gian giải bài toán.
Khi tần số đủ cao khiến độ sâu lớ vỏ nhỏ hơn nhiều so với độ dày của dây dẫn, phương pháp trở kháng bề mặt có thể được áp dụng. Trong trường hợp này, dòng điện chỉ được tính toán trên bề mặt của dây dẫn, giúp giảm yêu cầu về lưới và tăng tốc quá trình mô phỏng.
Hình 4: Phân bố mật độ dòng điện trong một kết nối điện
Kết luận
Tính năng tự động chia lưới cho động cơ đã được cải thiện, giúp chia lưới dễ dàng và chính xác hơn.
Kiểm tra và xác nhận quá trình chia lưới trước khi giải quyết bài toán.
Mô hình phi tuyến tính mới của nam châm vĩnh cửu, sử dụng trực tiếp các tham số từ bảng dữ liệu của nhà sản xuất.
Truy cập trực tiếp vào video Flux từ tài liệu hướng dẫn, cung cấp các Hướng dẫn và Mẹo & Thủ thuật để sử dụng Flux hiệu quả qua Altair Flux Videos.
Khám phá các cải tiến này chi tiết hơn và nhận tài liệu đầy đủ: TẠI ĐÂY
