Infolytica电机温度场仿真软件Themnet教学资料.pdf-资料库

专业、精确的热场分析仿真工具 ThermNet 1、简介 ThermNet 仿真对给定热源的温度分布进行仿真分析。ThermNet 和 MagNet 结合可以进行精确的电磁-热耦合仿真计算。部分功能如下：对给定热源产生的温度分布进行仿真分析，考虑导热材料存在的情况和对流/辐射边界损失。与 MagNet 的双向耦合分析由于涡流和磁滞损耗产生的热效应。以密度的形式设定分布在每一个部件内的热能值。方便的建模能力和直观的界面。材料建模（可以是温度的函数）。强大的参数化功能，可以在一个模型上实现多个工况的仿真。 2、功能概览 1) 求解器介绍静态求解器瞬态求解器电磁耦合求解器确定在存在热传导材料和对流和辐射边界下，由给定热源产生的静态温度分布。确定在存在热传导材料和对流和辐射边界下，由给定热源产生的时变温度分布。使用与静磁场或时间-谐振磁场的迭代耦合分析，预测由于铁损和涡流损耗产生的温度分布，和确定对电导率和磁材料属性的温度效应。根据时间效应的影响，定义时间步长。用户可以控制进行电磁仿真的次数。 2) 几何建模器支持 3D 实体建模(solid modeling) ；用户可以创建自己的模型库，以便在设计中重复使用； SAT 和 DXF 文件的输入和输出功能；其他可供选择的输入/输出模块：CATIA, STEP, IGES, Pro/E 和 Inventor 文件；对耦合仿真的 Enable 和 Disable 选择：可以定义模型中的某个部件只进行一种仿真运算（例如，只进行热场计算），而不进行耦合运算中的另一个仿真（电磁仿真）。 3) 材料编辑器包含 Infolytica 预定义材料库作为永久参考；在一种材料属性定义时，对不同的温度值，定义相应的电磁属性；模型所用的材料，便于共享；定义自己的材料。可以定义以下属性：北京海基科技发展有限责任公司上海分公司：上海海杰信息科技有限公司海基科技西南区办事处: 成都市北京海淀区学院路 35 号世宁大厦 1009 室浦东陆家嘴环路 958 号华能联合大厦 1309 室红星路 3 段正熙国际大厦 1901 室 Tel: 86-10-82318880 Tel: 8621-68866102 Tel：028-86719126 Fax: 86-10-82324448 Fax: 8621-68864176 Fax：028-86719126 Website: www.hikeytech.com Email: billjia@hikeytech.com； wangfei@hikeytech.com 1

热导率密度给定热容率 4) 脚本编程基于微软的 ActiveX™ 技术, 用户可以自动地处理重复性任务和对一些配置客户化；脚本记录工具可以帮助编写脚本程序，用户也可以自己写；可以和其他软件通信和互动，例如：与 excel 连接，便于对数据进行处理；将数据结果传输到其他仿真软件，实现多物理分析； 5) 网格和自适应支持自动网格剖分和用户自定义网格剖分；自适应网格剖分； ThermNet 中的自适应网格剖分与 MagNet 的自适应网格剖分是互相独立的。这是因为这两种仿真所要求的网格不需要一致。自适应收敛度是根据各自相应的与能量有关的总体量的变化决定的； 6) 边界条件用户可以选择对模型未知场适合边界条件：Perfect Insulator, Specified Temperature 或者 Environmental Conditions；对于对称结构，边界条件还可以减小仿真时间。 7) 参数化通过对材料，几何形状，边界条件等的参数化，对给定模型进行多工况仿真 8) 结果/后处理可以用等势线图，云图和矢量图来形象的表示部件表面或某一个切面的场量。所支持的温度单位包括：摄氏(Celsius)，华氏(Fahrenheit)，开尔文(Kelvin)。自动生成的场量包括：热流 (Heat Flow) 温度 (Temperature）热源 (Heat Source) 数据与结果的图表生成；时变，参数化和运动问题的动画生成；求解后网格的观测；场量采样工具(Field sampler)可以探测某一点（网点）或沿某条线上的场量；与第三方软件耦合或连接，以便进一步数据分析。 3、前处理 1) 几何建模器 Infolytica所提供的 3 维几何建模功能是电磁设计工程师最为方便的工具，它可以通过雕刻、组合，沿任意方向拉伸，等功能来实现任意形状的 3 维设备模型。强大的建模功能为高精度的仿真分析提供了很好的帮助。一些几何建模的实现方法列举如下：对部件模型的布尔运算（Union, Subtract,和 Intersect )。北京海基科技发展有限责任公司上海分公司：上海海杰信息科技有限公司海基科技西南区办事处: 成都市北京海淀区学院路 35 号世宁大厦 1009 室浦东陆家嘴环路 958 号华能联合大厦 1309 室红星路 3 段正熙国际大厦 1901 室 Tel: 86-10-82318880 Tel: 8621-68866102 Tel：028-86719126 Fax: 86-10-82324448 Fax: 8621-68864176 Fax：028-86719126 Website: www.hikeytech.com Email: billjia@hikeytech.com； wangfei@hikeytech.com 2

部件模型的项目窗口的排列（影响部件重叠部分的材料定义）。部件在模型窗口的显示与隐藏。部件失效功能：部件不参加网格剖分，无须删掉部件。 3 维网格单元的优化—Infolytica 仿真软件应用有限元方法精确的建模和预测网格单元内的场量。另外， Infolytica 软件可以导入 SAT 文件，得到满意的网格单元，如下面 3D 几何建模网格生成器的例子所示。 3D几何建模网格生成器生成非结构化的四面体网格单元；可以处理任意方向拉伸构建的模型部件；自动网格生成和自适应网格模型内的部件可以部分重叠：一个部件占有的模型空间对于在项目栏中的 Object 中排列在它上面的所有部件具有优先级。可以对其他 CAD 软件导入的几何模型进行网格单元剖分。网格剖分例一网格剖分例二北京海基科技发展有限责任公司上海分公司：上海海杰信息科技有限公司海基科技西南区办事处: 成都市北京海淀区学院路 35 号世宁大厦 1009 室浦东陆家嘴环路 958 号华能联合大厦 1309 室红星路 3 段正熙国际大厦 1901 室 Tel: 86-10-82318880 Tel: 8621-68866102 Tel：028-86719126 Fax: 86-10-82324448 Fax: 8621-68864176 Fax：028-86719126 Website: www.hikeytech.com Email: billjia@hikeytech.com； wangfei@hikeytech.com 3

网格剖分例三几何建模举例：显性布尔操作explicit use 用户可以对两个或更多的部件，或对一个部件和一个切片(a slicing plane) ，采用显性布尔操作（Union, Subtraction, 或 Intersection) 。另一种基于部件优先级原则的方法更加简单，可以对部件隐含布尔操作。部件Union ----新部件包含重叠部件的所有部分，并标记为Union #。(图例说明) 部件Subtract ----新部件去掉第一个部件的重叠部分，标记为 Subtract # 。(图例说明- 两个部件) ：北京海基科技发展有限责任公司上海分公司：上海海杰信息科技有限公司海基科技西南区办事处: 成都市北京海淀区学院路 35 号世宁大厦 1009 室浦东陆家嘴环路 958 号华能联合大厦 1309 室红星路 3 段正熙国际大厦 1901 室 Tel: 86-10-82318880 Tel: 8621-68866102 Tel：028-86719126 Fax: 86-10-82324448 Fax: 8621-68864176 Fax：028-86719126 Website: www.hikeytech.com Email: billjia@hikeytech.com； wangfei@hikeytech.com 4

(图例说明- 两个部件和一个切片) 部件Intersect ----新部件仅包括重叠部件的共同部分，标记为 Intersect #。 (图例说明) 北京海基科技发展有限责任公司上海分公司：上海海杰信息科技有限公司海基科技西南区办事处: 成都市北京海淀区学院路 35 号世宁大厦 1009 室浦东陆家嘴环路 958 号华能联合大厦 1309 室红星路 3 段正熙国际大厦 1901 室 Tel: 86-10-82318880 Tel: 8621-68866102 Tel：028-86719126 Fax: 86-10-82324448 Fax: 8621-68864176 Fax：028-86719126 Website: www.hikeytech.com Email: billjia@hikeytech.com； wangfei@hikeytech.com 5

几何建模举例：隐含布尔操作implicit use 很多方法可以用 Infolytica 的 3D Solid Modeler 建立模型部件。用户可以使用显性布尔操作命令（ Union, Subtraction, Intersection ）。另一种方法是，采用部件的某种特性（如层次和重叠）的原则，来自动地进行隐含布尔操作。这种方法在建立包围其他模型部件的空气时非常有用。用户也可以根据自己的喜好，结合两种布尔操作方法来建立需要的几何形状。隐含操作首先，用户需要理解在实体模型中的几何形状构造中，什么是部件层次，和优先级原则。在接下来的例子中，三个部件的建立来说明这些概念。并采用初始 3D 网格剖分，部件的隐藏和重排序等功能来更好的说明。优先级原则：Infolytica 3D 实体建模器自动的对完全和部分重叠的物体进行布尔操作，采用如下的原则：对于完全重合的模型部件，较小的部件在模型空间中具有高的优先级。对于互相部分重叠的部件，在模型 object 页面的排列靠下的部件的模型空间的级别高于排在它前面的部件。用户可以通过改变部件在 object 树结构表位置，来控制重合部件的网格剖分结果。布尔操作和优先级原则效果示例：注意：在 Solid Modeling 的环境下，已经建立三个部件。 Large box: 与 Small box 完全重合，并与圆柱 Cylinder 部分重叠。 Small box: 与 Large box 完全重合，并与圆柱 Cylinder 部分重叠。 Cylinder: 与 Large box 和 Small box 部分重叠，是第三个建立的部件。北京海基科技发展有限责任公司上海分公司：上海海杰信息科技有限公司海基科技西南区办事处: 成都市北京海淀区学院路 35 号世宁大厦 1009 室浦东陆家嘴环路 958 号华能联合大厦 1309 室红星路 3 段正熙国际大厦 1901 室 Tel: 86-10-82318880 Tel: 8621-68866102 Tel：028-86719126 Fax: 86-10-82324448 Fax: 8621-68864176 Fax：028-86719126 Website: www.hikeytech.com Email: billjia@hikeytech.com； wangfei@hikeytech.com 6

Project 项目管理栏三个部件的初始 3D 网格所有的部件设为可视，在 project 树结构中按照建立的顺序排列。隐藏 Small box，观察模型的初始 3D 网格这个操作过程演示原则 1 的效果（作用在 Large box 和 Small box 上）。在 Object 树结构表中，选中 Small box，使它隐藏。在部件左边的一个红色的 X 表示这个部件被隐藏。 Project 项目管理栏: 隐藏 Small box 部件北京海基科技发展有限责任公司上海分公司：上海海杰信息科技有限公司海基科技西南区办事处: 成都市北京海淀区学院路 35 号世宁大厦 1009 室浦东陆家嘴环路 958 号华能联合大厦 1309 室红星路 3 段正熙国际大厦 1901 室 Tel: 86-10-82318880 Tel: 8621-68866102 Tel：028-86719126 Fax: 86-10-82324448 Fax: 8621-68864176 Fax：028-86719126 Website: www.hikeytech.com Email: billjia@hikeytech.com； wangfei@hikeytech.com 7

Large Box 和 Cylinder 的初始 3D 网格隐藏 Cylinder，观察模型的初始 3D 网格这个操作过程演示原则 2 的效果（作用在 Large box 和 Small box 上）。首先，将 Small box 重新显示出来。接着，将 Cylinder 部件隐藏 Project 项目管理栏: 隐藏 Cylinder 部件 Large 和 Small Boxes 初始 3D 网格北京海基科技发展有限责任公司上海分公司：上海海杰信息科技有限公司海基科技西南区办事处: 成都市北京海淀区学院路 35 号世宁大厦 1009 室浦东陆家嘴环路 958 号华能联合大厦 1309 室红星路 3 段正熙国际大厦 1901 室 Tel: 86-10-82318880 Tel: 8621-68866102 Tel：028-86719126 Fax: 86-10-82324448 Fax: 8621-68864176 Fax：028-86719126 Website: www.hikeytech.com Email: billjia@hikeytech.com； wangfei@hikeytech.com 8

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