Généralité sur le logiciel QUICKFIELD

GENERALITE SUR LE LOGICIEL QUICKFIELD

Caractéristiques de QuickField

Tera Analysis a créé un logiciel de simulation appelé QuickField. Ce logiciel est utilisé pour de nombreux problèmes d’ingénierie, en particulier l’étude de transformateurs, moteurs électriques, générateurs, fours à induction, actionneurs, haut-parleurs, lignes de transmission et autres appareils électriques et électromécaniques. Quick Field est basé sur la méthode des éléments finis qui permet d’aborder les problèmes électromagnétiques, thermiques et mécaniques. Il se compose de plusieurs modules utilisant les technologies de résolution les plus récentes avec un préprocesseur facile d’utilisation et un postprocesseur très efficace.

Le postprocesseur interactif de QuickField nous permet d’analyser nos résultats sous de nombreuses visualisations graphiques : tenseurs, vecteurs, lignes de champ magnétique, couleurs suivant les valeurs de la densité de flux, et courbes le long de contours arbitraires ou encore tables. Il nous permet de définir notre design rapidement, facilement et complètement. De plus, il est bien équipé d’un calculateur très puissant qui nous permet facilement d’obtenir les différents paramètres de notre modèle géométrique et également de calculer différentes intégrales de surface et de volume dans des régions arbitraires. QuickField fonctionne avec un environnement Windows qui a été développé pour utiliser les avantages d’un système d’exploitation moderne.

Spécification du problème 

Après cette étape, on peut décrire notre problème. La description du problème comme les paramètres généraux du problème où ils sont stockés dans un fichier avec l’extension « .pbm » contient les bases du problème suivantes :
– le type du problème : Magnétostatics, Electrostatics, Transient Electric Field…;
– la classe du modèle : plane or axisymétrique;
– l’unité de mesure à utiliser : microns, millimètres, inches, feet, miles…;
– le système de Coordonné à utiliser : Cartésien or polaire;
– la précision des valeurs des calculs : faible, normale, élevée ;
– le fichier où on trouve les données de référence comme la géométrie du modèle à étudier, les données à utiliser et le circuit électrique associé (pour le module AC et Transient magnetics).

Remarquons que plus la précision soit élevée plus la durée de la résolution du problème est long .

Pour les problèmes de type transient (Transient magnetics, Transient Electric Field et Transient), on spécifie les paramètres temps comme la durée de la simulation, le pas des calculs et la durée de stockage des résultats.

Elaboration de la géométrie du modèle

Cette partie nous permet de dessiner le modèle que nous voudrons construire. Quand on enregistre le modèle, il est stocké dans un fichier avec l’extension «.mod». Les unités sont très importantes pour le modèle. On peut dessiner des formes libres et comme dans la figure, elle montre qu’il y a des outils prédéfinis comme les cercles et les arcs circulaires. Il faut qu’on définisse l’objet à étudier en 2 dimensions pour que QuickField puisse effectuer les différents calculs après. Le modèle géométrique est la description complète de la géométrie qui consiste en trois étapes :
– création de la géométrie ;
– définition du nom des éléments (Block label, Edge label et Vertex label) ;
– construction de maille (pour QuickField version Student, le nombre de mailles est limité à 255).

On peut importer un design issus d’autres logiciels de dessin ou d’autre système CAO comme AutoCAD par l’intermédiaire de l’onglet « Import DXF». Pour ce faire : cliquez droite sur le dessin, choisissez «Export Picture » sur la liste, enregistrez le fichier en AutoCAD sous un format interchange (.dxf). On peut utiliser les différentes modes d’opérations comme copier-coller, dupliquer, supprimer. Remarquons que dans cette version, on peut copier un problème déjà existant et le modifier après et importer des résultats calculés dans d’autres problèmes.

Le circuit électrique

Le circuit électrique est formé par des composants liés par des connecteurs ou fils. Les modules AC magnetics, et Transient magnetics peuvent être couplés avec un circuit électrique. Les types de composants du circuit dans QuickField peuvent être groupés en deux :

1- le premier groupe inclut les composants électriques habituels comme :
● résistances,
● condensateurs,
● inducteur,
● sources de tension, et
● sources de courant.

2- le deuxième groupe est spécifique pour QuickField et représente les blocs du modèle géométrique où on trouve les différents éléments relatif au problème.

Le circuit électrique dans QuickField est stocké dans un fichier avec l’extension « .qcr ».

Création du circuit 

Pour créer un circuit :
● cliquez sur « Edit Circuit », une fenêtre s’ouvre où on peut réaliser le circuit ;
● Insérez les composants de circuit électrique et connectez avec des fils;
Pendant la réalisation du circuit, il faut bien respecter les bornes plus ou moins de chaque composant et leurs types de branchements (série ou parallèle). On peut déplacer, retourner, allonger ou raccourcir autant que l’on veut tous les composants du circuit.

Table des matières

INTRODUCTION
Partie 1
CHAPITRE I. GENERALITE SUR LE LOGICIEL QUICKFIELD
I.1. Caractéristiques de QuickField
I.2. Organisation de la base de QuickField
I.2.1. Création du problème
I.2.2. Spécification du problème
I.2.3. Elaboration de la géométrie du modèle
I.2.4. Description et paramétrage du problème
I.2.5. Création d’un nouveau label
I.2.6. Editer ou changer les paramètres d’un label
I.2.6.1. Changement de paramètres pour le type de problème DC et Transient Magnetics
I.2.6.2. Changement de paramètres pour le type de problème AC Magnetics
I.2.6.3. Changement de paramètres pour le type de problème Electrostatics
I.2.6.4. Changement de paramètres pour le type de problème DC Conduction
I.2.6.5. Changement de paramètres pour le type de problème AC Conduction
I.2.6.6. Changement de paramètres pour le type de problème Transient Electric
I.2.6.7. Changement de paramètres pour le type de problème Heat Transfer
I.2.6.8. Changement de paramètres pour le type de problème Stress Analysis
I.2.7. Le circuit électrique
I.2.7.1. Création du circuit
I.2.7.2. Spécification de propriétés des éléments pour les composants de circuit
CHAPITRE II. LES DIFFERENTS TYPES DE PROBLEME QU’ON PEUT ANALYSER AVEC QUICKFIELD
II.1. DC Magnetics
II.2. AC Magnetics
II.3. Transient Magnetics
II.4. Electrostatics
II.5. DC Conduction
II.6. AC Conduction
II.7. Transient Electric Field
II.8. Transient Heat Transfer
II.9. Linear Stress
CHAPITRE III. LE CHAMP MAGNETIQUE
III.1. Les aimants
III.1.1. Définition
III.1.2. Propriétés des aimants
III.2. Notion de champ magnétique
III.2.1. Définition
III.2.2. Son existence
III.2.3. Ligne de champ magnétique
III.2.4. Création de champs magnétiques
III.3. Transient magnetics
III.4. Moteur PERENDEV
Partie 2
CHAPITRE IV. SIMULATION D’UN PROBLEME DE REPULSION DE DEUX AIMANTS
IV.1. Objectif
IV.2. Description et paramétrage
IV.2.1. Création et spécification des paramètres du problème
IV.2.2. Elaboration de la géométrie du modèle
IV.2.3. Les données ou Data
IV.3. Analyse et interprétation des résultats
IV.3.1. Image donnée par le postprocesseur
IV.3.2. Densité de flux ou Flux Density
IV.3.3. Densité de l’énergie ou Energy Density
IV.3.4. La force mécanique ou Mechanical force
IV.3.5. Interprétations
CHAPITRE V. SIMULATION D’UN PROBLEME DE CHAMP MAGNETIQUE EN UTILISANT UN MU-METAL
V.1. But
V.2. Description et paramétrage
V.2.1. Création et spécification des paramètres du problème
V.2.2. Elaboration de la géométrie du modèle
V.2.3. Données ou Data
V.3. Analyse et interprétation des résultats
V.3.1. Image donnée par le postprocesseur
V.3.2. Densité de flux ou Flux Density
V.3.3. Force mécanique ou Mechanical force
V.3.4. Interprétation
CONCLUSION GENERALE
ANNEXES

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