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高效電磁、熱、應力多場耦合分析軟體QuickField?QuickField? 是一款高效的電磁,熱,應力多場耦合分析軟體包。它包括一系列的分析模塊,使用了最新的求解器,具有界面友好的模型編輯器和功能強大的后處理器。

 

1 QUICKFIELD -簡介

高效電磁、熱、應力多場耦合分析軟體QuickField™QuickField™ 是一款高效的電磁,熱,應力多場耦合分析軟體包。它包括一系列的分析模塊,使用了最新的求解器,具有界面友好的模型編輯器和功能強大的后處理器。
QuickField的應用領域

2 QUICKFIELD -工程應用

QuickField可有效應用於眾多工程項目,通常,QuickField 可用於設計電動機,電容器,渦輪發電機,致動器,感測器,揚聲器,變壓器,傳輸線,熱傳導系統,以及其它複雜的電子和電動設備。
QuickField 的應用不僅僅是這些,如果你想知道QuickField是否能解決您的問題——歡迎和我們聯繫,我們將會非常榮幸的為您提供服務。
教學研究
QuickField 不僅是專業工程師,設計師,研究人員的強大輔助工具,而且QuickField也是用於本科生和研究生教學的極佳教學工具。
        QuickField 能夠適用於非常廣泛的教學應用範圍。
        QuickField的操作界面非常友好,簡單易學。
        用戶僅需經過簡單的培訓即可操作,QuickField的使用者甚至可以沒有任何數學背景。

3 QUICKFIELD -QuickField的特徵

簡單的參數建模工具LabelMover,把複雜的分析難題轉化成一系列連續的簡單步驟,只需點擊滑鼠操作。.
QuickField在最新的Windows環境下運行,結構緊湊,功能強大,可以應用於多種設計。
QuickField 的FEA內核ActiveField technology
QuickField 的特色在於它具有一個高效和友好的有限元分析內核。現在,在有限元分析的基礎上,QuickField也變成了一個開放的工程應用軟體開發平台,所有用戶可以不僅僅拘泥於QuickField的圖形用戶界面,還可以在QuickField內核的基礎上開發自己的專業程序或軟體。而使用的開發語言包括最新的Visual Basi,C++,Delphi等等。

4 QUICKFIELD -以下三個通用工具可以用來擴展QuickField的功能。


•        QuickField LabelMover
這個簡單的工具可用於指定修改QuickField模型的幾何參數以及物理性質。求解后以表格或圖表的形式輸出結果。因為QuickField LabelMover 的基礎是ActiveField technology,所以,完全不需要自己編程---全部通過圖形界面簡單操作。LabelMover可應用於QuickField描述的任何問題。
•        Data Converter
Data Converter是基於ActiveField technology的一個工具,它使得數據可以在QuickField 數據編輯器和Microsoft Excel中自由轉換,並且命令行格式和問答格式皆可。
•        NLConfig
NLConfig 是用來調節QuickField 專業版網路安裝的工具。它僅適用於專業版本的QuickField。
QuickField的應用模塊
QuickField 針對特殊的分析類型由幾個模塊組成,每個分析包都包含前處理器和后處理器。QuickField的解答器是基於最新的計算技術,具有高效的運算速度。根據所解決問題的方程不同,軟體包分為以下幾個模塊。
•        Transient magnetics         暫態電磁場分析
•        DC magnetics              直流電磁場
•        AC magnetics              交流電磁場
•        electrostatics               靜電分析
•        DC conduction             直流傳導
•        AC conduction             交流傳導
•        Heat transfer               熱傳導
•        Stress analysis              應力分析
•        Electric circuit              電路
•        Multi field coupling          多場耦合

5 QUICKFIELD -QuickField 的組成部分


前處理器
QuickField的前處理器讓您能夠快速,簡單,完整的定義模型。您也可以從AutoCAD或其他CAD軟體導入模型零部件。建立模型后,即可輕鬆劃分網格。
您甚至可以不需要選擇網格尺寸,因為前處理器已經內嵌了精密的網格程序,它可以根據您的幾何模型自動劃分平滑的網格。你可以指定幾何區域或邊界,獨立的劃分網格。同樣,修改網格的操作也是非常簡單的。


6 QUICKFIELD -數據編輯器


在QuickField中數據定義是給幾何模型的各個部分附物理參數,如邊界,實體,點。這些條件設定都由數據編輯器來完成。對不同的問題類型數據文件可能不同,但在軟體中的表達和操作幾乎是一樣的。

您可以定義一個邊界條件或場源作為時間或與之相關變數的函數。
QuickField 支持輸入函數定義場值。您同樣可以定義非線性材料。

FEA求解器
QuickField 特有的「幾何分解法」,解決了常規有限元分析的主要缺點,為您提供了一種極其高效的模擬工具。幾何分解法™ 完成了以下幾個目標:最優化了網格劃分,在短時間內完成從粗糙到精細網格尺寸的完美過渡。
QuickField具有高效的FEA求解器
生成一個有100000個節點的大型網格問題然後解答,一切只需幾分鐘,而且您的機器只需64兆的內存。
正如以下圖表所描述的,求解時間和網格節點書幾乎是成正比。
一個線性直流電磁問題的求解時間
硬體配置:CPU: AMD 1700+, under Windows XP Professional
后處理器
QuickField的互動式后處理器幫助你分析不同繪圖形式下的計算結果,包括:張量繪圖,矢量繪圖,場分佈線,粒子軌跡,彩圖,任意輪廓圖,截面圖。QuickField具有功能強大的計算器,這使得獲取各種設計參數,積分任意邊面和區域能夠更簡單快捷。


QuickField 應用模塊簡介
Transient Magnetic 暫態電磁場
  
暫態電磁場模塊是專為低頻和中頻電磁場的瞬態過程設計的。它具有交流和直流電磁場模塊的特徵。
在QuickField中暫態電磁場分析通過時階與直流電磁場聯合在一起。所以,直流電磁場分析的特徵在暫態電磁場模塊中能夠全部體現。
瞬態電磁場分析突破了直流和交流方程的限制—它可以解決非線性材料和永磁體在變動條件下的動態系統模擬,包括正弦和脈衝電流激勵。然而,暫態電磁場分析需要計算更多時階,所以,相比之下,它需要比交流電磁和直流電磁解決方法花費更多的時間。

暫態電磁場模塊可用於研究開關的on/off切換,故障,非線性磁性材料裝置的交流感應。有源電裝置的脈衝分析,以及其它交流和直流方法不能很好解決的儀器設備或物理過程。
暫態電磁場模擬可以和電路耦合應用。

暫態電磁場模塊可用於設計和分析電磁裝置,比如螺線管,電磁感測器,電動機,磁屏蔽罩,永磁體,以及這些東西的引伸。
暫態電磁場模塊的特徵:
•        材料:線性或非線性磁導率
•        處理B-H彎的特殊功能
•        具有線性或非線性退磁曲線的永磁體
•        對軸對稱公式採用特殊的近似函數,保持旋轉軸附近參數的高度準確性。
•        結果:磁流密度,磁場強度,磁勢,磁導率,磁能,自感和互感,電磁力,扭矩及其它積分變數。
•        耦合:磁場力可施加於結構上,並做應力分析(發電機-結構 耦合)。損耗的能量可成為熱源,並做熱分析(發電機-熱 耦合)

DC magnetic  直流電磁場

直流電磁場(靜磁)模塊可用於分析需要計算靜磁場的問題。這些靜磁場可由本場和/或直流分佈聯合產生,也可由永磁體產生或直接由邊界條件設定的外場。
當交流頻率低到可以用靜態來考慮時,直流電磁場和交流電磁場相像。但與交流電磁場不同的是,直流電磁場模塊允許在場模式中包含任意的非線性材料和具有強磁力的永磁體。
直流電磁場模塊是用來設計和分析螺線管,電動機,磁屏障,永磁體,磁碟驅動器等裝置的。
直流電磁場模塊的特徵
•        材料:線性或非線性磁導率
•        處理B-H彎的特殊功能
•        具有線性或非線性退磁曲線的永磁體
•        超導體
•        支路和幹路電流
•        狄氏邊界條件和紐曼邊界條件
•        對軸對稱公式採用特殊的近似函數,保持旋轉軸附近參數的高度準確性。
•        結果:磁流密度,磁場強度,磁勢,磁導率,磁能,自感和互感,電磁力,扭矩及其它積分變數。
•        耦合:磁場力可施加於結構上,並做應力分析(發電機-結構 耦合)。
AC Magnetic 交流電磁場

交流電磁場模塊可用於多種問題的分析。比如需要研究源電流時諧變化產生的磁場或時諧磁場產生的電流(渦流),近場效應,計算阻抗,焦耳損耗,電磁力。

作為電磁模擬的一種特殊類型,交流電磁場分析要求所求解的問題中電流和電壓具有相同的頻率,所有 的介質需要有線性的參數。否則,非時諧問題就需要用暫態電磁場分析了。
然而,交流電磁場模塊運算速度快,是解決複雜的電磁問題的首選方法。

交流電磁場模塊能夠非常好的應用於設計感應熱裝置,變壓器,螺線管,電動機,以及其它的感應器。
交流電磁場模塊的特徵
•        材料: 各向異性介電常數, 已知電流或電壓的載流導線。
•        負載: 電壓, 總電流, 多相交流電, 電流密度,外加場。
•        邊界條件: 指定電壓值 (狄氏條件), 指定切向通量密度 (紐曼條件)
•        超導體
•        結果: 磁勢,電流密度, 電壓, 通量密度, 場量密度,力, 扭矩, 焦耳熱,磁能, 交流阻抗, 自感和互感係數及其它積分量. 大多數量都表示為振幅-相位形式(複雜情形),有必要時,也可表示為平均時間的函數和RMS值。
耦合:磁場力可施加於結構上,並做應力分析(發電機-結構 耦合)。損耗的能量可成為熱源,並做熱分析(發電機-熱 耦合)
Electrostatic  靜電模塊:

靜電模塊可用於模擬已知電荷或電壓分佈產生的電場。但靜電場中必須沒有電流和電壓的改變。
QuickField的靜電模塊可以模擬電荷粒子在電磁中的運動軌跡。

靜電模塊可用於設計分析絕緣系統,電纜和電容,電子管,高壓設備。同樣也可用於電磁兼容性,生物醫學等方面的研究。
靜電模塊的特徵
•        各向異性介電常數
•        分散或集中電荷
•        浮置導體
•        狄氏邊界條件和紐曼邊界條件
•        結果: 電壓, 電場, 電位移, 電容, 電梯度, 應力, 扭矩以及其它積分量, 粒子運動軌跡。
•        耦合:電場力可施加於結構上,並做應力分析(發電機-結構 耦合)。

直流傳導

直流傳導(電流流)模塊可以模擬導體介質中的 直流電分佈。在QuickField的直流導體模塊中,電流可能由施加在導體上的電壓產生,也可能邊界區域上有已知電流密度。直流導體分析模式是其它電場分析的很好的補充,如QuickField中的靜電和交流導體模塊。
直流傳導模塊可用於傳導系統的設計和分析,比如連接器,印刷電路板,生物醫學中的生物導體等等。
直流傳導模塊的特徵
•        各向異型介電常數
•        電壓源或電流密度源
•        狄氏邊界條件和紐曼邊界條件
•        結果:電壓,電流密度,電場, 能量損耗, 表面電流, 以及其它積分量。
•        耦合: 損耗的能量可成為熱源,並做熱分析(發電機-熱 耦合)


AC Conduction 交流傳導

交流傳導模塊可用於分析由在邊界區域上的時諧電壓或時諧電流產生的電場。並且假定電介質具有非零小介電常數。在交流傳導分析中所關心的物理量是電壓,感應電流,電場,焦耳損耗,電容和電場力。
交流電分析模塊可用於設計和分析多種傳導系統,如電容器,電纜絕緣系統以及其他應用技術。
交流傳導模塊的特徵
•        各向異性傳導率
•        各向異性介電常數
•        電壓源和電流密度源
•        狄氏邊界條件和紐曼邊界條件
•        結果: 電壓,電場,傳導和反向電流密度,通量密度 (電位移), 焦耳損耗, 自感和互感電容,力,扭矩, 和電能。
•        耦合:磁場力可施加於結構上,並做應力分析(發電機-結構 耦合)。損耗的能量可成為熱源,並做熱分析(發電機-熱 耦合)

Heat Transfer  熱傳模塊

熱傳模塊是用來分析靜態和瞬態熱傳過程的溫度分佈。
熱傳模塊中的熱源可以直接從QuickField中的其它問題指定,如焦耳熱損耗。

熱傳模塊可用於設計和分析許多不同的電系統和機械系統。

熱傳導模塊的特徵
•        具有任意初始場分佈的恆定或瞬態公式,非線性熱源和可變時間參數。
•        非線性或各向異性屬性。
•        散熱源或集中熱源
•        熱源是溫度的函數
•        熱源由電能損耗產生
•        邊界溫度和熱通量
•        對流/輻射邊界條件
•        結果: 溫度,熱通量, 熱量梯度,各部分的熱量損耗, 其它積分量。
•        耦合: 產出溫度可以在穩恆或瞬態環境下用做熱壓力分析。也可以在其他穩恆或瞬態問題的結果上做瞬態熱傳遞分析

Stress analysis 應力分析

應力分析模塊可用於計算機械應力,應變和變形。
應力分析模塊中的力可在QuickField其它問題中指定或導入。如電磁力或熱應力。這樣的分析通常是用QuickField模擬複雜電機械裝置的最後一個步驟。
應力分析模塊的特徵
•        平面應力,表面張力, 軸對稱應力問題
•        各向異性彈性屬性
•        分散或集中負載
•        熱應力,電磁力
•        多種支撐條件
•        結果: 位移, 應力成分,主應力, Von Mises應力, Treska應力, Mohr-Coulomb 準則和 Drucker-Prager 準則


Electric circuit analysis 電流分析
在QuickField中交流和瞬磁問題通常定義為電磁場中模型的表面電流。這些公式適用於模擬電磁設備,如具有複雜繞組的馬達,組合負載的變壓器,也可分析無場情況下的電流問題。
電流分析模塊的特徵
•        被動元件和主動元件;
•        負載: 恆量, 正弦源或複雜脈衝源(可用函數描述電源參數)
•        結果:各元器件的電壓,電流和阻抗。電流和電壓隨時間變化曲線。


Multi field coupling 多場耦合
QuickField能夠分析多物理場問題。因為,經常需要同時模擬多個物理場或者某個場的分析輸出結果需要做為另一個場的輸入數據。第二種情況必須在相同的幾何模型上定義多物理場,也可能考慮到計算出的載入量或場源分佈,以及其它的人為定義的負載和邊界條件。
您可以在一個問題中聯合幾個耦合類型。比如,當在一個模型文件中計算出獨立的電流分佈,靜電和磁場后,你可以根據焦耳熱計算溫度分佈,然後再同時分析由溫度,電和磁產生的應力。

支持以下幾種耦合模式
        目標問題
源:        瞬磁        恆定熱傳        瞬態熱傳        應力分析
直流電磁場        +                          +
交流電磁場                 +        +        +
暫態電磁場        +        +        +        +
靜電                                   +
直流傳導                 +        +        +
交流傳導                 +        +        +
恆定熱傳                          +        +
瞬態熱傳                          +        +
應力分析                                    

QuickField的用戶
QuickField 具有多種分析選擇,所以,它的用戶範圍從獨立的個人到著名的研究機構以及工業集團。他們的行業範圍涉及到電氣工程,製造行業,生物,化學,等離子物理學,地質學等等。這些用戶遍布歐洲,美洲,亞洲,澳洲和非洲,甚至在太平洋的一個小火山島上,也有QuickField的客戶。我們非常尊重我們的客戶,並努力給每一個客戶提供最大限度的技術支持。

計算機硬體要求
計算機:Intel Pentium及以上級別或其同等處理器
操作系統: Windows 98 Second Edition,
Windows ME,
Windows NT 4.0 Service Pack 6a,
Windows 2000,
Windows XP,
Windows 2003 Server,
Windows XP x64,
Windows 2003 Server x64.
內存: 64 MB 以上
顯示: 解析度 800 x 600 ,256 色。

中仿科技有限公司是QuickField軟體中國區總代理.詳情請登陸中仿科技公司網站.www.cntech.com.cn

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