tutorial electrostatics fr

5/24/2018 Tutorial Electrostatics Fr

1/202

Copyright mars 2005

Analyse des dispositifs lectriques, magntiques

et thermiques par la mthode des lments finis

FLUX9.10Applications2D

Tutorial d'lectrostatique


2/202


3/202

TUTORIAL DELECTROSTATIQUE

FLUX est une marque dpose.

Logiciel FLUX : COPYRIGHT CEDRAT/INPG/CNRS/EDF

Tutoriaux FLUX : COPYRIGHT CEDRAT

FLUX2D est sous Assurance Qualit

(normes EDF, numro d'enregistrement AQM1L002)

Ce tutorial a t mis jour le 24 mars 2005 au laboratoire TEM_MN

de lUniversit POLITEHNICA de Bucarest

Ref.: K205-A-910-FR-02/05

CEDRAT

15 Chemin de Malacher - Inovalle

38246 MEYLAN Cedex

FRANCE

Tlphone : +33 (0)4 76 90 50 45

Tlcopie : +33 (0)4 56 38 08 30

E-mail: [email protected]

Web: http://www.cedrat.com


4/202


5/202

TUTORIAL DELECTROSTATIQUE

CONVENTIONS UTILISEES

Afin de simplifier la lecture de ce tutorial, nous avons utilis les conventions suivantes :

Toutes les informations et commentaires dcrivant les actions en cours apparaissent sous cette

forme.

Tout le dialogue chang entre l'utilisateur et FLUX2D apparat dans ce document en police

courrier:

Nom de la region a creer :

magnet

Couleur de cette region :

MAGENTA

Designez une surface ou un mot du menu :

Quitter

[q]uitter

Ci-dessous sont prsentes les conventions utilises pour le dialogue entre l'utilisateur et FLUX2D.

Texte en italique Message ou question affich par FLUX2D.

Texte en gras

Magnet

[q]uitter

Rponse fournir FLUX2D au clavier (nom de rgion, coordonnes de

points, ...). Cette rponse doit tre valide par la touche Return/Entre,

symbolise dans ce document par le symbole . S'il n'y a pas ambigut, une

rponse au clavier peut tre abrge. Dans ce cas il suffit de taper les caractresindiqus entre crochets [ ] dans ce document.

exte en gras

AGENTA

Il s'agit d'un menu de la fentre graphique. Il peut tre slectionn la souris

ou, quand il n'y a pas ambigut, en frappant son premier caractre ; celui-ci est

entour par les symboles < >. Quand le menu doit tre slectionn

obligatoirement avec la souris, il est entour par les symboles < >.

Il faut slectionner avec la souris une entit dans la fentre graphique : un

point, une ligne, une surface...

La rponse fournir au clavier est une rponse par dfaut. Il suffit de la valider

avec la touche Return/Entre.

CREER Les commandes des menus doivent tre actives avec la souris.


6/202

- REMARQUE -

Les fichiers correspondant aux diffrents cas tudis dans ce tutorial sont

fournis dans le rpertoire :

...\DocExamples\Examples2D\

Electrostat icAppl icat ion\FluxFi les\

Ils sont prts tre rsolus. Ceci permet d'adapter ce tutorial vos besoins.

Vous ne connaissez pas encore FLUX2D : nous vous conseillons de

raliser intgralement ce tutorial et de vous rfrer si ncessaire aux cas

fournis.

Vous connaissez dj FLUX2D : nous vous conseillons de refaire

uniquement les parties PREFLUX 2D, SOLVER_2D et POSTPRO_2D de ce

tutorial afin de dcouvrir les nouvelles possibilits de FLUX2D.


7/202

SOMMAIRE FLUX 2D

9.10

TUTORIAL DELECTROSTATIQUE PAGE A

SOMMAIRE

PARTIE A : DESCRIPTION DES CAS TRAITES 1

1. ETUDE REALISEE......................................................................................................32. DESCRIPTION DU PROBLEME .................................................................................5

2.1 La gomtrie..................................................................................................................52.2 Les rgions....................................................................................................................72.3 Le maillage ....................................................................................................................82.4 Les matriaux..............................................................................................................102.5 Les conditions aux limites............................................................................................11

PARTIE B : REAL ISATION DU CAS 1 13

3. PREFLUX 2D: CONSTRUCTION DE LA GEOMETRIE ET DU MAILLAGE.AFFECTATION DES PROPRIETES PHYSIQUES ET DES CONDITIONSAUX LIMITES ............................................................................................................ 15

3.1 Dmarrer FLUX2D.......................................................................................................153.2 Dmarrer PREFLUX 2D ..............................................................................................183.3 Description de la gomtrie.........................................................................................223.4 Prparation du maillage du domaine dtude..............................................................643.5 Cration des rgions et affectation des proprits physiques.....................................823.6 Sauvegarde les donnes et sortie de PREFLUX 2D.................................................107

4. SOLVER_2D : RESOLUTION .................................................................................1094.1 Dmarrer le solveur...................................................................................................1094.2 Choix du problme ....................................................................................................1104.3 Lancer la rsolution ...................................................................................................111

5. POSTPRO_2D : EXPLOITATION DES RESULTATS ............................................. 1135.1 Dmarrer POSTPRO_2D ..........................................................................................113


8/202

FLUX 2D

9.10 SOMMAIRE

PAGE B TUTORIAL D'ELECTROSTATIQUE

5.2 Choix du problme.................................................................................................... 1145.3 Affichage des rsultats sous forme de cartes ...........................................................1165.4 Calculs de grandeurs locales et globales..................................................................1235.5 Variation spatiale d'une grandeur locale ................................................................... 1275.6

Enregistrer les rsultats dans un fichier texte ...........................................................136

5.7 Quitter POSTPRO_2D ..............................................................................................137

PARTIE C : REAL ISATION DU CAS 2 139

6. SOLVER_2D : RESOLUTION PARAMETREE........................................................1416.1 Dmarrer le solveur...................................................................................................1416.2 Choix du problme.................................................................................................... 1426.3

Dfinition des paramtres dtude ............................................................................144

6.4 Lancer la rsolution...................................................................................................154

7. POSTPRO_2D : EXPLOITATION DES RESULTATS .............................................1577.1 Dmarrer POSTPRO_2D..........................................................................................1577.2 Choix du problme.................................................................................................... 1577.3 Exploitation des rsultats .......................................................................................... 1587.4 Quitter POSTPRO_2D ..............................................................................................177

PARTIE D: REAL ISATION DU CAS 3 179

8. PREFLUX 2D: MODIFICATION DES PROPRIETES PHYSIQUES.........................1818.1 Dmarrer PREFLUX 2D............................................................................................1818.2 Cration dun nouveau problme.............................................................................. 1818.3 Cration et affectation du matriau OIL .................................................................... 1838.4 Sauvegarde les donnes et sortie de PREFLUX 2D.................................................186

9. SOLVER_2D : RESOLUTION..................................................................................1889.1 Dmarrer le solveur...................................................................................................1889.2 Choix du problme.................................................................................................... 1889.3 Lancer la rsolution...................................................................................................189

10. POSTPRO_2D : EXPLOITATION DES RESULTATS .............................................19110.1 Dmarrer POSTPRO_2D..........................................................................................19110.2 Choix du problme.................................................................................................... 19110.3Affichage des lignes quipotentielles ........................................................................ 19210.4 Calcul de l'nergie dans le liquide.............................................................................19310.5 Quitter POSTPRO_2D ..............................................................................................19410.6 Conclusion ................................................................................................................194


9/202

FLUX 2D

9.109.109.10 PARTIE A : DESCRIPTION DES CAS TRAITES

TUTORIAL DELECTROSTATIQUE PAGE 1

PARTIE A : DESCRIPTION DES CAS TRAITES


10/202

PARTIE A : DESCRIPTION DES CAS TRAITES FLUX 2D

9.10

PAGE 2 TUTORIAL D'ELECTROSTATIQUE


11/202

FLUX 2D

9.10 PARTIE A : DESCRIPTION DES CAS TRAITES

ETUDE REALISEE


1. ETUDE REALISEE

Le but de ce tutorial est de se familiariser l'emploi du logiciel FLUX - section FLUX2D, en traitant

un problme simple d'lectrostatique de type axisymmetrique. Le dispositif tudi est une cellule

cylindrique pour la mesure de la rsistivit et de la permittivit des liquides. Cette cellule comportedeux lectrodes circulaires et un anneau de garde. Entre l'lectrode suprieure et l'anneau de garde

est plac un bouchon en verre. La paroi latrale de la cellule, entre l'anneau de garde et l'lectrode

infrieure, est lui aussi en verre. Lenceinte ainsi dfinie contient le liquide dont les proprits

lectriques sont mesurer.

Dispositif tudi

Electrode inox 304 L

Bouchon en verre

Ann eau de garde

Liquide

Paroi en verre

Electrode inox 304 L

Section axiale


12/202


9.10

ETUDE REALISEE


Nous allons tudier ce dispositif dans trois configurations diffrentes :

Cas 1: le liquide est de l'eau pure, le bouchon suprieur est pais. Les coins de llectrodesuprieur et de lanneau de garde sont moyennement arrondis.

Cas 2: le liquide a une permittivit relative variant entre 10 et 120. La hauteur du bouchonsuprieur varie entre 0,6 mm et 0,8 mm.

Cas 3: le liquide est de l'huile, le bouchon suprieur est pais.

Le Cas 1permet de suivre le chanage principal des processeurs de FLUX2D :

PREFLUX 2D : description de la gomtrie, cration du maillage, dfinition des

matriaux, affectation des proprits physiques et des conditions

aux limites

SOLVER_2D : rsolutionPOSTPRO_2D : exploitation des rsultats

Le Cas 2diffre du Cas 1uniquement par la valeur de la permittivit relative du liquide et par lahauteur du bouchon suprieur qui seront paramtres l'aide du solveur SOLVER_2D.

Lenchanement des modules sera donc le suivant :

SOLVER_2D : rsolution paramtre

POSTPRO_2D : exploitation des rsultats

Le Cas 3diffre du Cas 1uniquement par la nature du liquide, il est donc inutile de reconstruire lagomtrie et le maillage. Il s'agit seulement d'utiliser un autre matriau. Lenchanement des

modules sera donc le suivant :

PREFLUX 2D : modification des proprits physiques (choix d'un autre matriau)

SOLVER_2D : rsolution

POSTPRO_2D : exploitation des rsultats


13/202

FLUX 2D


DESCRIPTION DU PROBLEME


2. DESCRIPTION DU PROBLEME

2.1 La gomtrieLa gomtrie est dcrite en [mm].

Le paramtre RADIUS est cr afin de modifier le rayon de courbure des coins situs proximit du

bouchon suprieur ainsi que la hauteur de celui-ci.

Les lectrodes infrieure et suprieure, ainsi que l'anneau de garde sont dcrits par des rgions

liniques pour dfinir les conditions aux limites.

La rgion INFINI est utilise pour prolonger le domaine d'tude jusqu' l'infini. Ses points et lignes

sont crs automatiquement par FLUX2D. Les paramtres RINF_EXT et RINF_INT seront utiliss

pour dfinir cette rgion.

RINF_INT

RINF_EXT

point(0, 0)

AIR

INFINI

14 4

RadiusRadiusRadius

Radius

LIQUID

AIR

GLASS

2

8

19 1

(0,0)

Case 1, 3 Radius = 0.6 mmCase 2 Radius = 0.6-0.8 mm

Dimensions gomtriques


14/202


9.10



Les paramtres gomtriques sont prciss dans le tableau suivant.

Paramtres Description Valeur (mm)

RADIUS Rayon de courbure 0,6 (Cas 1 et 3) ; 0,6 0,8 (Cas 2)

RINF_INT Rayon intrieur rgion INFINI 30

RINF_EXT Rayon extrieur rgion INFINI 40

La transformation gomtrique :

Transformations Description

Type

SYM Transformation type symtrie AFFIN_DROITE_2PT

Les coordonnes des points qui dfinissent llectrode infrieure :

X (mm) Y (mm)

0 - 4

19 - 4

20 - 4

Les coordonnes des points qui dfinissent llectrode suprieure, le bouchon et lanneau

de garde :

X (mm) Y (mm)

0 414 - RADIUS 4

14 4 + RADIUS

14 5

16 5

16 4 + RADIUS

16 + RADIUS 4

19 4

20 4

Les coordonnes des points qui dfinissent la rgion INFINI :

X (mm) Y (mm)

0 - RINF_INT

0 - RINF_EXT

RINF_INT 0

RINF_EXT 0

0 RINF_INT0 RINF_EXT


15/202

FLUX 2D




2.2 Les rgions

Le domaine de calcul du champ lectrique est constitu de cinq rgions surfaciques et trois rgions

liniques presentes dans le tableau suivant.

Rgions Description

LIQUID Contenu de la cellule

GLASS Bouchon et paroi de la cellule, les deux en verre

AIR Air entourant le dispositif

HOLE Anneau de gardeINFINITE Rgion surfacique spciale qui modlise linfini

LOWELEC Rgion linique, modle de llectrode infrieure infiniment mince

RING Rgion linique dlimitant lanneau de garde

UPELEC Rgion linique dlimitant llectrode suprieure


16/202


9.10



2.3 Le maillage

Le maillage est ralis laide de discrtisations ponctuelles associes aux points de la gomtrie.

On a utilis les trois discrtisations ponctuelles prsentes dans le tableau suivant.

Type de DISCR_PONCT

Taille (mm)

SMALL RADIUS/ 3

MEDIUM 0,5

LARGE (RINF_EXT - RINF_INT)/ 2

Les discrtisations ponctuelles sont distribues sur les points, comme prsent dans la figure

suivante.

SMALLLARGE

LARGE

Les points qui ne sont pas marqus par une flche dans la figure ci-dessus sont associs la

discrtisation ponctuelle MEDIUM.

Le maillage obtenu est prsent dans les images suivantes.


17/202

FLUX 2D




Maillage du domaine dtude

Dtail du maillage dans la zone du bouchon suprieur

Le maillage est lche dans la rgion INFINI et assez dense autour du bouchon suprieur, zone o le

champ lectrique varie trs rapidement.


18/202


9.10



2.4 Les matriaux

Le problme que nous allons tudier contient les matriaux suivants :

Eau (matriau WATER) dans la rgion LIQUID (Cas 1 et 2). Ses caractristiques sont :

Cas 1 : permittivit relativeconstante

r= 80Cas 2 : permittivit relativevariant entre 10 et 120

Huile minrale(matriau OIL) dans la rgion LIQUID (Cas 3). Ses caractristiques sont :

permittivit relativeconstante r= 2,5

Verre(matriau GLASS) dans la rgion GLASS. Ses caractristiques sont:

permittivit relativeconstante r= 7

Largion AIR ainsi que la rgionINFINITE ne contiennent pas de matriaux. FLUX2D leur affecte

automatiquement les proprits du vide.


19/202

FLUX 2D




2.5 Les conditions aux limites

Le problme comprend les conditions aux limites suivantes :

Dirichlet, pour fixer le potentiel des lectrodes mtalliques qui sont des quipotentielles:V = - 250 Volts, sur l'lectrode infrieure (rgion linique LOWELEC)

V = 250 V, sur l'lectrode suprieure (rgion linique UPELEC)

Flottantesur le pourtour de l'anneau de garde, (rgion linique RING)

Les conditions aux limites correspondant la rgion INFINITE sont automatiquement imposes par

FLUX2D (voirNotice d'utilisation).

Flottante

Dirichlet 250 V

Dirichlet - 250 V

INFINITE

Conditions aux limites

Attention :Pour effectuer une analyse paramtrique avec des paramtres gomtriques, les conditions

aux limites doivent obligatoirement tre dfinies sur des rgions liniques.


20/202


9.10




21/202

FLUX 2D

9.10 PARTIE B : REALISATION DU CAS 1


PARTIE B : REALISATION DU CAS 1


22/202

PARTIE B : REALISATION DU CAS 1 FLUX 2D

9.10



23/202

FLUX 2D


PREFLUX 2D : CONSTRUCTION DE LA GEOMETRIE ET DU MAILLAGE.

AFFECTATION DES PROPRIETES PHYSIQUES ET DES CONDITIONS AUX LIMITES


3. PREFLUX 2D: CONSTRUCTION DE LAGEOMETRIE ET DU MAILLAGE.

AFFECTATION DES PROPRIETES PHYSIQUESET DES CONDITIONS AUX LIMITES

Ce chapitre prsente la description de la gomtrie du dispositif, le dcoupage du domaine d'tude

en lments finis et laffectation des matriaux, des sources et des conditions aux limites aux

diffrentes rgions du domaine dtude. Cette tape est la premire dans ltude dun dispositif par

lments finis.

3.1 Dmarrer FLUX2D

FLUX2D utilise plusieurs programmes qui sont grs par un superviseur. Pour lactiver sous

WINDOWS, il faut cliquer dans la barre des tches sur :

Dmarrer, Programmes, Cedrat, Flux 9.1


24/202


9.10

PREFLUX 2D: CONSTRUCTION DE LA GEOMETRIE ET DU MAILLAGE.



La fentre du Superviseur FLUX est alors affiche.

Barre de menus

Barre doutils

Gestionnairede

programmes

Mes programmes

Fichiers

Flux view

Gestionnaire

de rpertoires

Les diffrentes zones de la fentre du Superviseur FLUX sont dcrites ci-dessous.

Zone Fonction

Commandes Windows pour FLUX

Fichier

Affichage

Versions

Outils

Aide

Barre doutils Icnes pour les tches courantes dans FLUX

Version personnalise

Compression/Dcompression de projet

Options (mmoire, licence, etc.)

Aide (lien vers la notice dutilisation de FLUX)


25/202

FLUX 2D





Gestionnaire de programmes Affiche les modules de FLUX

Les diffrents modules sont regroups par famille dans

diffrents rpertoires. Chaque module est affich comme

une entit dans un arbre.

Vous pouvez ouvrir un rpertoire en cliquant sur le signe +.

Vous pouvez lancer un programme par un double-click sur

son nom, par exemple, Gomtrie.

Mes programmes Liens vers dautres programmes, comme:

Fentre DOS

Explorateur Windows.

Vous pouvez ajouter ici des liens dautres programmes,

comme vous le souhaitez

Gestionnaire de rpertoires Affiche les rpertoires.

Fichiers Affiche les fichiers


26/202


9.10




FLUX View Affiche :

La gomtrie du problme si un fichier (*.TRA) est

slectionn

Le logo Flux ViewX si aucun problme nest slectionn

Tout dabord, vous devrez crer un nouveau rpertoire pour y travailler et accder votre nouveau

rpertoire de travail en le slectionnant dans la fentre du Superviseur dans le gestionnaire de

rpertoire (par exemple, C:\users\customers\cedrat).

Maintenant, vous pouvez lancer nimporte quel programme de FLUX2D en double-cliquant avec la

souris sur le menu correspondant.

3.2 Dmarrer PREFLUX 2D

Pour lancer PREFLUX 2D, dans larbre gauche, dans Construction, vous devez double-

cliquer sur le menu suivant:

La fentre PREFLUX 2D en bas est alors affiche.


27/202

FLUX 2D





Barre

de titre

Barre de

menus

Arbre des

donnes

Barredoutils de

la zone

graphique

Barre dtat

Barre decontextes

Zone

graphique

Historique

Barredoutils

des menus

Les diffrentes zones de la fentre PREFLUX 2D sont dcrites ci-dessous.

Elment Fonction

Barre de titre Informations gnrales :

Nom du logiciel et numro de version

Nom du projet trait

Barre de menus Accs aux diffrents menus :

Projet, Application, Vue, Affichage, Slection

Gomtrie, Maillage, Physique, Outils, Aide

Barre de contextes Accs aux barres doutils propres aux contextes :

Gomtrie, Maillage, Physique

Barre doutils des menus

ProjetAccs aux commandes du menuProjet:

Nouveau, Ouvrir, Enregistrer, Fermer, Quitter


28/202


9.10




OutilsAccs aux commandes du menuOutils:

Annuler

Gomtrie Accs aux commandes du contexte Gomtrie:

Commandes pour la cration des entits

gomtriques

Actions de la gomtrie

Vrification de la gomtrie

MaillageAccs aux commandes du contexte Maillage:

Commandes pour la cration des entits du

maillage

Actions du maillage

Vrification du maillage

Physique Accs aux commandes du contexte Physique: Commandes pour la cration des entits physiques

Actions de la physique

Vrification de la physique

Elment Fonction

Barre doutils de la zone graphique

Vue Accs aux commandes du menuVue:

Rafrachir vue, Cadrer, Agrandir une zone

Vue standard 1, Vue standard 2, Vue oppose,

Direction de la vue, Vue en X, Vue en Y, Vue en Z,

Mode 4 vues.

Affichage

Accs aux commandes communes du menu

Affichage :

Afficher repres, points, lignes, faces, volumes,

rgions surfaciques, rgions volumiquesAccs aux commandes du menu Affichage ducontexte Gomtrie:

Afficher lments surfaciques, numros points,

numros lignes

Accs aux commandes du menu Affichage du

contexte Maillage:

Afficher discrtisations ponctuelles, discrtisations

liniques, nuds, lments surfaciques

Accs aux commandes du menu Affichage du

contexte Physique:

Afficher bobines non mailles


29/202

FLUX 2D





Slection

Accs aux commandes du menu Slection :

Initialiser filtre slection, Slectionner points,

Slectionner lignes, Slectionner faces, Slectionner

volumes, Slectionner rgions surfaciques,

Slectionner rgions volumiques

Elment Fonction

Arbre des entits Arborescence des entits du projet FLUX.

Historique Informations concernant les diffrentes actions encours (droulement du programme) :

Restauration de donnes lors de l'ouverture d'un

projet,

Commentaires sur les actions en cours,

Avancement des calculs lors d'une rsolution,

Zone Commande *

Echo de la

commande

Commande

Zone utilisable pour entrer directement les

commandes en langage Python.


30/202


9.10




3.3 Description de la gomtrie

Le premier pas dans la modlisation numrique dun dispositif lectromagntique est la description

de la gomtrie du dispositif et du domaine dtude.

3.3.1 Cration dun nouveau problme

A chaque fois que vous entrez dans un programme de FLUX2D, il faut slectionner le nom du

problme traiter ou dfinir un nouveau problme.

Pour crer un nouveau problme, vous devrez utiliser:

soit les menus ci-dessous:

Projet

Nouveau

soit licne ci-dessous:

Remarque :Le projet courant doit tre sauvegard sous un nom choisi par lutilisateur. Il est recommand

de sauvegarder rgulirement votre travail. Dans ce tutorial nous avons choisi de

sauvegarder le projet courant lentre et la sortie du programme PREFLUX 2D.

Pour enregistrer le projet courant sous le nom ELECTRO, vous devrez utiliser:

soit les menus ci-dessous:

Projet

Enregistrer

soit licne ci-dessous:

La fentre Saveest alors affiche et vous devez effectuer les tches 1 2 dans la figure suivante.

1. Taper Electro comme

nom du projet PREFLUX2D

2. Cliquer sur Save


31/202

FLUX 2D





3.3.2 Dfinir le type dapplication

A ce moment nous allons dfinir le type d'application en utilisant les menus suivants:

Application

Dfinir

ElectriqueElectro Statique 2D

Ensuite, vous devez effectuer les tches 1 4 dans la figure suivante.

1. Slectionner la touche Dfinition

2. SlectionnerAxisymtrique

3. SlectionnerPotentielflottant

4. Cliquer sur le bouton OKpour dfinir

lapplication Electro Statique

3.3.3 Activer le contexte Gomtrie

Ensuite, il faut activer le contexte Gomtrie en enfonant l'icne dans la fentre qui suit.


32/202


9.10




3.3.4 Dfinir laxe de symtrie du cas trait

Nous allons maintenant dfinir laxe de symtrie du cas tudi (symtrie avec laxe Y ).

Pour dfinir une symtrie vous pouvez :

soit utiliser les menus suivants:

Gomtrie

Symtrie

Crer

soit cliquer sur licne:

soit dans larbre gauche, dans longlet Donnes: cliquer avec le bouton droit de la souris,dans Gomtrie, Domaine dtude,sur Symtrie

Les menus contextuel apparaissent.

Slectionnez crer

soit en double cliquant sur Domaine dtude dans larbre, puis en double cliquant sur

Symtrie.

La fentre CrerSymtrieest alors affiche et pour crer la symtrie vous devez effectuer les

tches 1 4 dans la figure suivante.

1. SlectionnerAxe Y (Domaine 2D)

comme type de symtrie

2. Entrer 0comme position X de laxe de

symtrie

3. Slectionner Champ magntiquenormal, champ lectrique

tangent, condition adiabatique

comme aspects physiques de la symtrie

4. Cliquer sur le bouton OKpour crer la

symtrie


33/202

FLUX 2D





3.3.5 Cration des paramtres gomtriques

Les coordonnes des points, les arcs de cercle et les cercles peuvent tre dfinis laide de

paramtres ou dexpressions arithmtiques, pour permettre une modification rapide des dimensions

gomtriques.

Un paramtre est dfini par un nom, un commentaire et une expression arithmtique.

Le nom dun paramtre doit commencer par une lettre et peut dpasser la longueur standard de huitcaractres. Il est cependant recommand dutiliser des noms courts ou des abrviations, faciles

retenir.

Les commentaires doivent dcrire brivement la signification du paramtre; ces commentaires

peuvent avoir une longueur de 72 caractres au maximum.

Les expressions arithmtiques peuvent contenir :

Des constantes;

Des oprateurs arithmtiques (+, -, *, /, **);

Des fonctions mathmatiques usuelles admises par FORTRAN (SQRT, LOG, SIN, );

Autres paramtres;

Combinaisons de ceux-ci.

Remarque :Une fois dfinis, les paramtres sont indpendants de lunit de longueur dans le sens que la

valeur associe un paramtre ne change pas si lunit de longueur est modifie. Lunit de

longueur associe un paramtre correspond celle du repre o le paramtre est dfini. Par

exemple, si la valeur dun paramtre est 10 dans un repre utilisant les millimtres comme

unit de longueur, la valeur du paramtre restera 10 si le repre est modifi en pouce ou en

mtres ou en dautres units de longueur. De cette faon on peut modifier lchelle dunedimension gomtrique sans dfinir de nouveau chaque point ou entit gomtrique.

Le premier paramtre que nous allons crer est le paramtre RADIUS, qui va permettre de modifier

rapidement la forme des lectrodes au voisinage du bouchon suprieur. Les deux autres paramtres,

RINF_INT et RINF_EXT, vont permettre la modification rapide des coordonnes de la rgion

INFINI.

Il y a plusieurs possibilits de cration des paramtres gomtriques :

soit en utilisant les menus suivants:

Gomtrie

Paramtre gomtrique

Crer

soit en cliquant sur l'icne:

soit dans larbre gauche, dans longlet Donnees: cliquer avec le bouton droit de la souris,

dans Gomtrie, Outils gomtriques,sur Paramtre gomtrique

Les menus contextuels suivants apparaissent.


34/202


9.10




Slectionner Crer

soit en double cliquant sur Paramtre gomtriquedans larbre.

La fentre Crer Paramtre gomtrique est alors affiche et pour crer le paramtregomtrique RADIUS vous devez effectuer les tches 1 5 dans la figure suivante.

1. EntrerRADIUScomme Nom du paramtre

2. Entrer Rayon de courbure comme Commentaire

associ

3. Entrer0.6 comme Expression algbrique du paramtre

4. Cliquer surOK

Le paramtre gomtrique est alors cr.

Remarque :Vous pouvez entrer les noms de problmes, rgions et paramtres indiffremment en

minuscules ou majuscules. Ils seront convertis automatiquement en majuscules.

On va continuer la cration des paramtres gomtriques (tches 1 9 dans la figure suivante).


35/202

FLUX 2D





1. EntrerRINF_INTcomme Nom du paramtre

2. Entrer Rayon intrieur de la rgion

infini comme Commentaire associ

3. Entrer30comme Expression algbrique du paramtre

4. Cliquer surOK

5. EntrerRINF_EXTcomme Nom du paramtre

6. Entrer Rayon extrieur de la rgioninfini comme Commentaire associ

7. Entrer40 comme Expression algbrique du paramtre

8. Cliquer surOK

9. Cliquer surAnnuler pour quitter la squence de

cration des paramtres gomtriques

3.3.6 Cration des points et des lignes

Les points sont dfinis par deux coordonnes (X et Y ou R et ou R et Y), dans un repre spcifi

ou en utilisant des transformations gomtriques. La dfinition des coordonnes peut comprendre

des nombres, des paramtres ou des expressions Fortran.

Au fur et mesure que les points sont dfinis, PREFLUX 2D associe automatiquement et

arbitrairement un numro de rfrence chaque point. On peut utiliser ces numros de rfrence

pour slectionner les points, mais ils ne sont pas automatiquement affichs sur lcran. Si on veut les

visualiser, il faut utiliser les menusAffichage, Afficher numros points ou

Afficher numro lignes.

On peut observer que les numros de rfrence des points sur votre cran ne correspondent pas

ceux prsents dans ce tutorial. Ne vous inquitez pas de cette diffrence. Quand un numro de

rfrence de point est utilis dans nos instructions, par exemple pour slectionner un certain point,

une brve description de la position de ce point sera fournie pour vous aider slectionner

correctement ce point sur votre cran.

Aprs avoir dfinis plusieurs points, on peut constater que certains points deviennent difficiles

distinguer. On peut alors soit slectionner les menusVue, Agrandir une zone, soit cliquer

sur licne pour agrandir une zone de la fentre graphique. Cela nous permet de visualiser

certains points ou entits gomtriques.


36/202


9.10




Aprs avoir activ la commandeAgrandir une zone, pour afficher une vue gnrale des

entits gomtriques dj cres, soit slectionnez les menusVue, Cadrer , soit cliquer sur

licne . Pour plus dinformations sur un certain point ou sur une autre entit gomtrique,

cliquez dessus avec le bouton droit de la souris et activez le menuEditer.

3.3.6.1 Crati on d es p o in ts et li gnes d e l'lec tr ode in fri eu re

Nous allons crer tout d'abord les points de l'lectrode infrieure (tableau ci-dessous). On introduit

ces points comme un jeu de coordonnes dans le repre fixe XY1. Ces points ne sont pas

paramtrs.

Point X (mm) Y (mm)

P1 0 - 4

P2 19 - 4

P3 20 - 4

Pour crer un point, vous devrez utiliser:

soit les menus suivants:

Gomtrie

Point

Crer

soit licne suivante:

soit dans larbre gauche, dans longlet Donnees:cliquer avec le bouton droit de la souris, dans Entits gomtriques, sur Point



37/202

FLUX 2D





Slectionner Crer

soit double cliquer sur Pointdans larbre.

La fentre Crer Pointest alors affiche et pour crer le premier point, vous devez effectuer les

tches 1 6 dans la figure suivante.

1. Slectionner longlet DfinitionGomtrie

2. Slectionner Point dfini par

Coordonnes Paramtres comme

Type du point

3. Slectionner XY1comme Repre de

dfinition

4. Entrer 0 comme Premire coordonne du

point5. Entrer -4 comme Deuxime coordonne

du point

6. Cliquer sur le bouton OK pour crer le

point

Le point numro 1 est alors cr.

La squence de cration de points boucle sur elle-mme. Les donnes fournies pour le point

prcdent sont proposes par dfaut pour le point courant. Si certaines donnes conviennent, il n'est

pas ncessaire de les retaper nouveau, il faut changer seulement ce qui est ncessaire. Pour validerles modifications, il faut soit cliquer sur OK dans la fentre de dialogue, soit appuyer sur la touche

Entre/Return.

Pour entrer les autres points, il faut suivre les tches 1 7 dans la figure suivante.


38/202


9.10




1. Entrer 19 comme Premire coordonne

du point

2. Entrer -4 comme Deuxime coordonne

du point


point


du point

5. Entrer -4 comme Deuxime coordonne

du point6. Cliquer sur le bouton OK pour crer le

point

7. Cliquer surAnnuler pour quitter la

squence de cration des points

Aprs un click sur licne , limage suivante doit apparatre sur votre cran.

Les points peuvent tre supprims, modifis, visualiss, propags ou extruds.

La distance entre deux points est accessible afin de vrifier les cotes (Gomtrie,Mesurer,Calculerdistance entre deux points).


39/202

FLUX 2D





Pour une meilleure visualisation des points crs, il faut soit slectionner les menusVue,

Cadrer, soit cliquer sur licne .

Remarque :Pour modifier un point, il faut cliquer sur le menu Gomtrie, Point, Editer et

slectionner le point modifier. Pour effacer un point, il faut cliquer sur le menuGomtrie, Point, Dtruire et slectionner le point dtruire. Pour dtruire un

point rattach une ligne, il faut cliquer sur le menu Gomtrie, Point, Dtruire en

forcepuis slectionner le point dtruire.

Lors de la modification dun point, toutes les entits gomtriques (lignes, surfaces, ...) sadapteront

la nouvelle position.

Pour crer des surfaces fermes, les points doivent tre relis par des lignes. Lordre de cration des

lignes nest pas important. Il nest pas important non plus de dfinir tous les points avant de

construire les lignes. Les lignes peuvent tre reprsentes dans cette version de PREFLUX 2D

comme des segments de droite ou des arcs. Il y a plusieurs options pour crer des lignes,reprsentes dans le tableau ci-dessous.

Commande

Explication

Segment dfini par

Points extrmitsLigne dfinie par la slection de deux points

Arc dfini par Points

Origine, Intermdiaire,

Extrmit

Arc dfini par 2 points et un point intermdiaire (dans un

repre slectionn)

Arc dfini par Angle et

Points extrmitsArc dfini par 2 points et un angle (dans un repre

slectionn)

Arc dfini parCoordonnes Centre et

Points extrmits

Arc dfini par 2 points et les coordonnes du centre (dans unrepre slectionn)

Arc dfini par Points

extrmits et CentreArc dfini par 2 points et le point centre (dans un repre

slectionn)Arc dfini par Rayon et

Points extrmitsArc dfini par 2 points et le rayon (dans un repre

slectionn)Propage partir dune

ligneLigne dfinie par propagation

Extrude partir dun

pointLigne dfinie par extrusion

FLUX2D vrifie si les lignes sont correctement cres. Une nouvelle ligne qui intersecte une ligne

qui existe ou est superpose nest pas accepte.

Pour connecter trois points aligns, il faut absolument "passer" successivement par ces trois points et

donc crer deux lignes :

n 1 n 2 n 3

Nous allons dfinir en premier les deux segments de droite dcrivant le contour de l'lectrode

infrieure. Pour chaque segment, il faut dsigner son point de dpart et son point d'arrive, par

exemple pour le segment infrieur le point gauche, puis le point droit ou inversement.

Vous devez activer les commandes suivantes:


40/202


9.10




soit slectionner les menus suivants:

Gomtrie

Ligne

Crer

soit cliquer sur licne suivante:

soit dans larbre gauche, dans longlet Donnees:

cliquer avec le bouton droit de la souris, dans Gomtrie, Entits gomtriques,sur

Ligne


Slectionner Crer

soit double-cliquer sur Lignedans larbre.

La fentre Crer Ligneest alors affiche.


41/202

FLUX 2D





Maintenant nous allons crer les premires deux lignes, marques par des numros dans la figure

suivante.

1 2

Pour crer ces deux lignes vous devez effectuer les tches 1 7 dans la figure suivante.


42/202


9.10




1. .Slectionner longlet

Dfinition Gomtrie

2. Slectionner Segmentdfini par Points

extrmitscomme Type

de la ligne

3. Slectionner le premier point

avec la sourisdans laScne graphique

4. Slectionner le deuxime point

avec la sourisdans laZone graphique





7. Cliquer surAnnuler pour

quitter la squence de cration

des lignes

La premires deux lignes ont t alors cres.

La squence de cration des segments de droite boucle sur elle-mme. On en sort en cliquant sur le

boutonAnnuler.

Remarque :Pour dtruire une ligne incorrecte, il faut activer les commandes Gomtrie, Ligne,

Dtruireet slectionner la ligne effacer. Si cette ligne est relie une rgion surfacique,

il faut utiliser le menu Dtruire en forcepuis slectionner la ligne dtruire. Cette

dernire opration suppose la destruction de toutes les faces relies cette ligne.

En utilisant la commandeVue, Cadrerou licne , on va afficher la vue gnrale des lignes

dfinies jusqu' prsent, comme prsente ci-dessous.


43/202

FLUX 2D





3.3.6.2 Crati on des po in ts et l ig nes de la m oit iin frieu re d e l'lec tr ode suprieu re

Maintenant nous allons crer les points de l'lectrode suprieure (coordonnes dans le tableau ci-

dessous). Les points de l'extrmit droite de llectrode sont paramtrs afin de pouvoir faire varier

aisment sa forme. Ils sont dfinis en fonction du paramtre RADIUS. On introduit ces points

comme un jeu de coordonnes dans le repre fixe XY1.

Point X (mm) Y (mm)

P4 0 4

P5 14 - RADIUS 4

P6 14 4 + RADIUS

P7 14 5

Pour crer les quatre points P4 P7 vous devrez utiliser:


Gomtrie

Point

Crer



cliquer avec le bouton droit de la souris, dans Entits gomtriques,sur Point



44/202


9.10




Slectionner Crer


La fentre Crer Pointest alors affiche et pour crer les quatre points, vous devez effectuer les

tches 1 10 dans la figure suivante. Dans cette figure est prsente seulement la cration du

premier et du dernier point. Les autres points sont cres de la mme manire.


45/202

FLUX 2D






2. Slectionner Point dfini parCoordonnes Paramtres

comme Type du point

3. Slectionner XY1 comme Repre de

dfinition


du point

5. Entrer 4 comme Deuxime coordonne

du point


point


du point

8. Entrer 5 comme Deuxime coordonnedu point

9. Cliquer sur le bouton OK pour valider



Finalement, pour quitter la fentre Creer Point, cliquer sur le boutonAnnuler.

Aprs lactivation des menusVue, Cadrer ou un click sur licne , limage suivante doit

apparatre sur votre cran.


46/202


9.10




Dfinition des segments de droite

Nous allons dfinir maintenant les deux segments de droite dcrivant le contour de la moiti

infrieure de l'lectrode suprieure. Pour cela vous devez :


Gomtrie

Ligne

Crer




Ligne



47/202

FLUX 2D





Slectionner Crer



Les deux lignes crer relient les points P4 et P5, P6 et P7, comme prsent dans la figure suivante.


48/202


9.10




1 2

La slection des points dorigine et dextrmit des segments peut tre excute aussi avec la souris.

Pour crer les lignes, vous devez effectuer les tches 1 7 dans la figure suivante.


Dfinition Gomtrie


extrmitscomme Type

de la ligne









7. Cliquer surAnnuler pourquitter la squence de cration

des lignes

Dfinition de larc de cercle l'extrmit droite de l'lectrode

Ensuite, on va crer larc de cercle qui relie les points P5 et P6, comme prsent dans la figuresuivante. Larc est dfini par un point origine, un point extrmit et un rayon (paramtre RADIUS).


49/202

FLUX 2D





origine

extrmit

Les arcs de cercle doivent tre dfinis dans le sens trigonomtrique, partir dun point dorigine

vers lautre point.

Pour crer larc, il faut excuter les tches 1 7 dans la figure ci-dessous.


2. SlectionnerArc dfini par Rayon

et Points extrmits comme

Type de la ligne


dfinition

4. Entrer RADIUS comme Rayon de larc

5. Entrer 5 comme Point origine de larc

6. Entrer 6 comme Point extrmit de larc

7. Cliquer sur le bouton OK pour crer la

ligne

La squence de cration d'arcs de cercle boucle sur elle-mme. On sort de la fentre CrerLigne

en cliquant sur le boutonAnnuler.

Aprs lactivation des menusVue, Cadrerou un click sur licne , on va afficher la vue des

lignes qui dfinissent la moiti infrieure de llectrode suprieure, prsente ci-dessous.


50/202


9.10




3.3.6.3 Cratio n d es poi nt s et li gn es de la mo itiin frieu re de l'anneau d e garde

Nous allons crer les points et les lignes de la moiti infrieure de lanneau de garde. Leurs

coordonnes sont prsentes dans le tableau suivant. Les points de l'extrmit gauche de l'anneau de

garde sont paramtrs.

Point X (mm) Y (mm)

P8 16 5

P9 16 4 + RADIUS

P10 16 + RADIUS 4

P11 19 4

P12 20 4

Pour crer les quatre points P8 P12 vous devrez utiliser:


Gomtrie

Point

Crer



cliquer avec le bouton droit de la souris, dans Entits gomtriques, sur Point


Slectionner Crer



51/202

FLUX 2D





La fentre Crer Pointest alors affiche et pour crer les cinq points, P8 P12, vous devez

effectuer les tches 1 10 dans la figure suivante. Dans cette figure est prsente seulement la

cration du premier et du dernier point. Les autres points sont cres de la mme manire.

1. Slectionner longlet Dfinition

Gomtrie

2. Slectionner Point dfini parCoordonnes Paramtres

comme type du point

3. Slectionner XY1 comme Repre de

dfinition


du point


du point


point


du point


du point

9. Cliquer sur le bouton OK pour valider






52/202


9.10




Dfinition des segments de droite

Nous allons dfinir maintenant les deux segments de droite dcrivant le contour de la moiti

infrieure de l'lectrode suprieure. Pour cela vous devez :


Gomtrie

Ligne

Crer



cliquer avec le bouton droit de la souris, dans Gomtrie, Entits gomtriques,surLigne



53/202

FLUX 2D





Slectionner Crer




54/202


9.10




Les trois lignes droites relient les points P8 et P9, P10 et P11, P11 et P12 et ils peuvent tre

slectionns graphiquement laide de la souris, comme prsent dans la figure suivante.

2 3

1

Pour crer les lignes, vous devez effectuer les tches 1 7 dans la figure suivante. Dans cette figure

est prsente seulement la cration de la premire et la dernire ligne.


Dfinition Gomtrie

2. Slectionner Segment

dfini par Points

extrmitscomme Type

de la ligne











des lignes


55/202

FLUX 2D





Dfinition de larc de cercle l'extrmit gauche de l'anneau de garde

Ensuite, on va crer larc de cercle qui relie les points P9 et P10, comme prsent dans la figure

suivante.

Il faut dsigner les points dans le sens trigonomtrique par rapport l'incurvation des arcs. Le rayon

est paramtr (paramtre RADIUS).

origine

extrmit

Pour crer larc, vous devez effectuer les tches 1 7 dans la figure suivante.


2. SlectionnerArc dfini par Rayon

et Points extrmits comme

Type de la ligne


dfinition

4. Entrer RADIUS comme Rayon de larc

5. Entrer 9 comme Point origine de larc

6. Entrer 10 comme Point extrmit de larc

7. Cliquer sur le bouton OK pour crer la

ligne

Pour quitter la fentre Crer Ligne, cliquer sur le boutonAnnuler.




56/202


9.10




3.3.6.4 Cration des l ign es du bo ucho n, de laxe et d e la paroi de la cellu le

Vous devez crer maintenant quatre segments de droite :

un segment pour dlimiter infrieurement le bouchon (ligne horizontale 1),

deux segments pour dfinir la paroi de la cellule (lignes verticales 2 et 3),

un segment sur l'axe de symtrie de la cellule, entre les deux lectrodes (ligne verticale 4).

Les quatre segments relient les points P6 et P9, P2 et P11, P3 et P12, P1 et P4, comme prsent dans

la figure suivante.

1

2 34

Vous devez activer les commandes suivantes:


Gomtrie

Ligne

Crer



57/202

FLUX 2D







Ligne


Slectionner Crer




58/202


9.10




Pour crer les lignes vous devez excuter les tches 1 7 dans la figure suivante. Dans cette figure

n'est prsente que la cration de la premire et de la dernire ligne. Les autres lignes sont cres de

la mme manire.


59/202

FLUX 2D






Dfinition Gomtrie


extrmitscomme Type

de la ligne











des lignes




60/202


9.10




3.3.7 Cration dune transformation gomtrique de type symtrie

Les autres moitis de llectrode suprieure et de lanneau de garde seront facilement construites

laide dune transformation de type symtrie par rapport la ligne dfinie des points P7 et P8 (voir

la figure suivante).

Ligne par rapport laquelle on

dfinit la symtrie

P7 P8

Pour crer une transformation, vous devrez utiliser:


Gomtrie

Transformation

Crer




61/202

FLUX 2D





cliquer avec le bouton droit de la souris, dans Gomtrie, Outils gomtriques,surTransformation


Slectionner Crer

soit double-cliquer sur Transformationdans larbre.

La fentre Crer Transformationest alors affiche.

Pour crer la transformation SYM, vous devez effectuer les tches 1 8 dans la figure suivante.


62/202


9.10




1. Entrer SYMcomme Nom de la

transformation gomtrique

2. Entrer Transformation de type

symetriecomme Commentaire associ

3. SlectionnerAffinit par rapport une droite dcrite par

deux Pointscomme Type de la

transformation gomtrique4. Slectionner le premier point avec la souris

dans la Zone graphique5. Slectionner le deuxime point avec la

sourisdans la Zone graphique

6. Entrer 1comme Rapport daffinit

7. Cliquer sur le bouton OKpour crer la

transformation

8. Cliquer sur le boutonAnnulerpour

quitter cette fentre

La transformation SYM est alors cre.

3.3.8 Duplication des lignes de llectrode suprieure, du bouchon et delanneau de garde

Les lignes qui correspondent la moiti suprieure de llectrode suprieure, du bouchon et de

lanneau de garde seront construites laide de la transformation SYM dj cre. La construction

des nouvelles lignes suppose la propagation des 8 lignes marques dans la figure suivante.

Lignes propager par latransformation gomtrique SYM


63/202

FLUX 2D





Pour propager les lignes, vous devrez utiliser:


Gomtrie

Propager

Propager lignes soit licne suivante:


cliquer avec le bouton droit de la souris, dans Gomtrie, Entits gomtriques,

sur Ligne.


Slectionner Propager lignes

La fentre Propager lignesest alors affiche et pour propager les lignes, vous devez effectuer

les tches 1 7 dans la figure suivante.


64/202


9.10




1. Slectionner la premire ligne avec la souris

dans la Zone graphique2. Appuyer la touche et en mme temps

la deuxime ligne avec la souris dans laZone graphique

3. Slectionner SYM comme Transformation pourla propagation

4. Entrer 1pour le Nombre dapplication de latransformation

5. Cliquer sur le bouton OKpour propager leslignes

7. Cliquer sur le bouton Annulerpour quitter

cette fentre

Les huit lignes sont alors propages.



3.3.9 Cration de la rgion INFINITE

Nous allons maintenant crer la rgion INFINITE qui permet de rsoudre les problmes de champ

frontire ouverte (voir Notice dutilisation gnrale). Par dfaut, PREFLUX 2D cre la rgion

INFINITE comme un disque ayant le centre au point de coordonnes (0, 0). Pour un calcul prcis du

champ lectrique il faut que la gomtrie du dispositif soit autant que possible symtrique par

rapport ce point.

Pour crer la rgion INFINITE, vous devrez utiliser:


65/202

FLUX 2D






Gomtrie

Bote infini

Crer



cliquer avec le bouton droit de la souris, dans Gomtrie, Domaine dtude,sur

Bote infini.


Slectionner Crer

soit double cliquer sur Domaine dtude larbre gauche, ensuite double cliquer surBote infini.

La fentre Crer Bote infiniest alors affiche et pour crer la rgion, vous devez effectuer

les tches 1 4 dans la figure suivante.

1. Slectionner Disque comme Type de

bote pour linfini

2. Entrer rinf_int comme Rayon

intrieur3. Entrer rinf_ext comme Rayon

extrieur

4. Cliquer sur le bouton OKpou crer le

bote infini

Ensuite, aprs un recadrage obtenu en cliquant sur licne , sur lcran sera affiche la vue

gnrale des points et lignes crs jusqu prsent.


66/202


9.10




3.3.10 Cration des lignes de la rgion AIR

Maintenant, nous allons crer les 3 lignes qui ferment la rgion AIR et lanneau de garde (voir la

figure suivante). Les deux premires lignes ferment le domaine dtude vers laxe de symtrie OY,

et la troisime ligne ferme la surface de lanneau de garde.


67/202

FLUX 2D





1

2

3

Pour crer les lignes, vous devez activer les commandes suivantes:


Gomtrie

Ligne

Crer



cliquer avec le bouton droit de la souris, dans Gomtrie, Entits gomtriques,surLigne



68/202


9.10




Slectionner Crer



Pour crer les lignes, vous devez effectuer les tches 1 7 dans la figure suivante. Dans cette figuren'est prsente que la cration de la premire et la dernire ligne. Les autres lignes sont cres de la

mme manire.


69/202

FLUX 2D






Dfinition Gomtrie


extrmitscomme Type

de la ligne











des lignes

La squence de cration des segments de droite boucle sur elle-mme. On en sort en cliquant sur le

boutonAnnuler.




70/202


9.10




Note:Il ne faut pas fermer l'extrmit gauche du contour de l'lectrode suprieure.

Les surfaces quipotentielles correspondantes llectrode suprieure et lanneau de garde

ne font pas partie du domaine dtude.


71/202

FLUX 2D





3.3.11 Construction automatique des faces du domaine dtude

Les points et les lignes tant maintenant crs, on peut construire les faces du domaine dtude puis

gnrer le maillage du domaine de calcul. Les faces sont cres automatique par PREFLUX 2D. Pour

crer les faces, vous devez:


Gomtrie

Face

Construire Faces


Aprs avoir effectu cette commande, le logiciel va construire les faces de la gomtrie. Pendant la

construction des faces, les commentaires suivants vont safficher dans la zone Console.

Pas d intersection de ligne

Nombre de surfaces trouvees: 1

Test del unicite des points intermediaires

Recherche des points confondus, la distance minimum entre 2

points est 0.894E-06

Test del unicite des lignes

Creation de 6 FACES :

1 2 3 4 5 6

buildFaces executed

Il faut sassurer que le nombre des faces cres par PREFLUX 2D est correct. Les faces doivent

apparatre comme dans la figure ci-dessous.


72/202


9.10




3.4 Prparation du maillage du domaine dtude

La rsolution d'un problme par la mthode des lments finis ncessite le dcoupage du domaine

d'tude en lments finis tout en respectant les interfaces de la gomtrie. Nous allons raliser ce

dcoupage en lments finis dans le contexteMaillagede PREFLUX 2D.

Un bon maillage doit prendre en compte la physique du problme. Vous pouvez donc utiliser

comme rgle gnrale le fait que le maillage doit tre affin dans les zones o le champ magntique,

lectrique ou thermique prsente une forte variation.

3.4.1 Les options pour gnrer le maillage

Pour mailler les faces, vous devez tre dans le contexteMaillagede PREFLUX 2D. Vous devez :


Contexte

Maillage



73/202

FLUX 2D





Diffrents gnrateurs de maillage sont disponibles : le mailleur automatique gnre des lments

triangulaires, le mailleur rgl des lments quadrangulaires, les mailleurs relis et extrusifs

permettent de reproduire le mme maillage sur des motifs gomtriques rptitifs.

Le mailleur automatique est utilis par dfaut dans PREFLUX 2D.

Il y a trois options :Discrtisation Point,Discrtisation LigneetMailleur.

Les options Discrtisation Point, et Discrtisation Ligne sont utilises pour

rgler la taille des lments via les POINTs ou les LIGNEs. LoptionMailleurpermet la cration

de mailleurs particuliers (reli ou extrusif).

Loption Discrtisation Point permet le contrle de la finesse du maillage des faces par

lintermdiaire dune information porte par les points. A chaque point de la gomtrie peut tre

associ une discrtisation ponctuelle (cest dire une valeur de la longueur de la maille au voisinage

du point). L'utilisateur affecte aux diffrents points de la gomtrie des longueurs de maille (les

Discrtisation Point) et PREFLUX 2D se charge ensuite de calculer par interpolation la

taille des mailles entre les diffrents points.

Loption Discrtisation Ligne permet le contrle de la finesse du maillage des faces par

lintermdiaire dune information porte par les lignes. A chaque ligne de la gomtrie peut tre

associe une discrtisation linique (cest dire un nombre de nuds ainsi que leur rpartition sur la

ligne). La rpartition des nuds peut tre arithmtique ou gomtrique. Lutilisateur affecte aux

diffrentes lignes de la gomtrie des informations sur le nombre et la rpartition des nuds

(Discrtisation Ligne).

Remarque :Le rglage de la taille des lments se fait de faon privilgie avec les discrtisations

ponctuelles lorsque lon utilise le mailleur automatique, et avec les discrtisations liniqueslorsque lon utilise le mailleur rgl.

LoptionMailleur permet la cration dun mailleur reli ou extrusif. Si vous avez utilis des

transformations gomtriques pour construire des motifs gomtriques rptitifs, vous pouvez

raliser le mme maillage sur chacun de ces motifs en utilisant un mailleur reli ou extrusif.

Lavantage de ce type de maillage est que lorsque vous modifiez la densit de nuds sur la face

source (ou face mre) cette information est automatiquement propage lensemble des faces

images (ou faces filles).

3.4.2 Modification des discrtisations ponctuelles

Plusieurs types de discrtisations ponctuelles sont disponibles par dfaut dans PREFLUX 2D :

LARGE maille de grande dimension,

MEDIUMmaille de dimension moyenne,

SMALL maille de petite dimension.

Lutilisateur peut galement dfinir ses propres discrtisations ponctuelles (squence de commandes

[Maillage] [Discrtisation Point] [Crer]). On se propose dans ce cas de modifier les

valeurs des trois discrtisations ponctuelles existantes:


74/202


9.10




Type de Discrtisation Point Taille (mm)

SMALL RADIUS/ 3

MEDIUM 0.5

LARGE (RINF_EXT RINF_INT)/ 2

Pour modifier la discrtisation point SMALL, vous devrez suivre la squence de commandes ci-dessous:


Maillage

Discrtisation Point

Editer


cliquer avec le bouton droit de la souris, dansMaillage, Outils pour maillage,sur

Discrtisation Point


Slectionner Editer

La fentre Slection des Discrtisation Point diterest alors affiche et pour

modifier la discrtisation point SMALL, vous devez effectuer les tches 1 2 dans la figure

suivante.

1. Slectionner SMALL

comme Discrtisation

Point

2. Cliquer sur le bouton

OKpour modifier la

discrtisation point

soit double-cliquer sur SMALLdans larbre (dansMaillage, Outils pour maillage).


75/202

FLUX 2D





La fentre Editer Discrtisation Point est alors affiche et pour modifier les

caractristiques de la discrtisation point SMALL, vous devez effectuer les tches 1 3 dans la

figure suivante.

1. Slectionner longlet

Dfinition

2. Entrer RADIUS/3comme

Valeur de la DiscrtisationPoint

3. Cliquer sur le bouton OKpour

enregistrer les modifications

de la discrtisation point

La discrtisation point SMALL est alors modifie.

Pour modifier la discrtisation point MEDIUM,vous devrez suivre la squence de commandes ci-dessous:


Maillage

Discrtisation Point

Editer soit dans larbre gauche, dans longlet Donnees:

cliquer avec le bouton droit de la souris, dansMaillage, Outils pour maillage,surDiscrtisation Point


Il faut slectionner Editer


modifier la discrtisation point MEDIUM, vous devez effectuer les tches 1 2 dans la figure

suivante.


76/202


9.10




1. SlectionnerMEDIUM

comme Discrtisation

Point


OKpour modifier la

discrtisation point

soit double-cliquer sur MEDIUM dans larbre (dans Outils pour maillage,

Discrtisation Point).


caractristiques de la discrtisation point MEDIUM, vous devez effectuer les tches 1 3 dans lafigure suivante.

1. Slectionner longletDfinition

2. Entrer 0.5 comme Valeur de

la Discrtisation Point




La discrtisation point MEDIUM est alors modifie.

Pour modifier la discrtisation point LARGE, vous devez suivre la squence de commandes

ci-dessous: soit slectionner les menus suivants:

Maillage

Discrtisation Point

Editer


cliquer avec le bouton droit de la souris, dansMaillage, Outils pour maillage,surDiscrtisation Point



77/202

FLUX 2D





Slectionner Editer.


modifier la discrtisation point LARGE, vous devez effectuer les tches 1 2 dans la figure

suivante.

1. Slectionner LARGE

comme Discrtisation

Point


OKpour modifier la

discrtisation point

soit double-cliquer sur LARGE dans larbre (dans Outils pour maillage,Discrtisation Point).


caractristiques de la discrtisation point LARGE, vous devez effectuer les tches 1 3 dans la

figure suivante.

1. Slectionner longletDfinition

2. Entrer (RINF_EXT-

RINF_INT)/2 comme

Valeur de la Discrtisation

Point




Le maillage ponctuel LARGE est alors modifi.


78/202


9.10




Remarque :La discrtisation LARGEpermet davoir au moins deux couches dlments dans la rgion INFINI.

3.4.3 Affectation des discrtisations ponctuelles

Dans un premier temps, nous allons affecter la discrtisation ponctuelle MEDIUM tous les pointsde la gomtrie. Pour raliser cela, il faut suivre la squence de commandes dcrites ci-dessous :


Maillage

Affecter discrtisation et mailleur

Affecter discrtisation aux points


soit dans larbre gauche, dans longlet Donnees:cliquer avec le bouton droit de la souris, dans Gomtrie, Entits gomtriques,surPoint


SlectionnerAffecter Discrtisation aux Points

La fentreAffecter Discrtisation aux Points est alors affiche et pour affecter la

discrtisation point aux points, vous devez effectuer la tche 1 dans la figure suivante.


79/202

FLUX 2D






pour que les menus

contextuels apparaisent

Puis, vous devez effectuer la tche 1 dans la figure suivante.

1. Slectionner le

menu Tout

slectionner

pour slectionner

tous les points

Finalement, vous devez effectuer les tches 1 2 dans la figure suivante.

1. SlectionnerMEDIUMcomme Discrtisation

ponctuelle affecter aux Points

2. Cliquer sur le bouton OKpour affecter ladiscrtisation point tous les points


80/202


9.10




La discrtisation point MEDIUM est alors affecte tous les points.

Ensuite, il faut affecter la discrtisation ponctuelle SMALL aux 10 points de la zone du bouchon en

verre suprieur marqus dans la figure suivante.

Pour cela, il faut excuter dans la fentreAffecter Discrtisation auxPoints les

tches 1 3 dans la figure ci-dessous.

1. Appuyer la toucheet en mme

temps slectionner les points avec la souris

dans la Zone graphique

2. Slectionner SMALLcomme Discrtisation


3. Cliquer sur le bouton OKpour affecter la

discrtisation point aux six points

Maintenant, on va affecter la discrtisation ponctuelle LARGE aux quatre points situs sur laxe de

symtrie OY, visibles dans la figure suivante.


81/202

FLUX 2D





Dans la fentreAffecter Discrtisation aux Points, pour affecter la discrtisation

point LARGE aux quatre points, vous devez effectuer les tches 1 4 dans la figure suivante.

1. Appuyer la toucheet en mme

temps slectionner les points avec la souris

dans la Zone graphique

2. Slectionner LARGEcomme Discrtisation


3. Cliquer sur le bouton OKpour affecter la

discrtisation point aux quatre points

4. Cliquer sur le boutonAnnulerpourquitter cette fentre

Aprs lactivation de la commandeVue, Cadrerou de licne , on obtient limage suivante.


82/202


9.10




Nous allons maintenant affecter le mailleur NO_MESH la surface quipotentielle correspondant

lanneau de garde. Cette surface ne sera donc pas maille, tant exclue du domaine dtude.

Pour cela, il faut :


MaillageAffecter discrtisation et mailleurAffecter mailleur aux faces (mode complter)



cliquer avec le bouton droit de la souris, dans Gomtrie, Entits gomtriques,surFace


5/24/2018 Tutoria

tutorial electrostatics fr

Documents