Analiza unui magnet permanent

1. Introducere

FEMM(Finite Element Method Magnetics) este un pachet de programe ce rezolvă probleme magnetostatice de frecvență joasă.Programele rezolvă în mod curent probleme bidimensionale în domenii plane și axisimetrice.FEMM este divizat în trei părți:

1. Preprocesorul (femme.exe).

Acesta este un program de tip CAD pentru realizarea geometriei modelului, pentru definirea proprietăților materialelor și pentru definirea condițiilor de frontieră.Pot fi importate și fișiere Autocad cu extensia dxf pentru a facilita analiza geometriilor existente în acest format. Preprocesorul este folosit pentru desenarea geometriei problemelor, definirea materialelor și pentru definirea condițiilor de frontieră.

De obicei, desenarea unei geometrii cât mai exacte constă în parcurgerea a patru pași, care nu trebuie urmați neapărat consecutiv:

- Desenarea punctelor care delimitează diferitele linii și arce de cerc ce intervin.

- Conectarea punctelor definite prin linii sau prin arce de cerc.

- Adăugarea unei etichete pentru fiecare regiune a modelului în vederea definirii proprietăților materialelor și a dimnsiunii meșei.

- Specificarea condițiilor de frontieră la marginile geometriei definite

2. Rezolvatorul (fkern.exe).

Rezolvatorul citește un set de date ce descriu problema și rezolvă ecuațiile lui Maxwell în vederea obținerii valorilor mărimilor ce descriu câmpul magnetic în domeniul ales.

3. Postprocesorul (femmview.exe).

Executabilul femmview.exe reprezintă postprocesorul care este folosit pentru a vizualiza soluțiile.Acesta este un program care afișează câmpul magnetic rezultat în urma calculului sub forma unor linii de câmp sau sub formă de densități de flux magnetic. Deasemenea, programul permite utilizatorului atât să observe care sunt valorile diferitelor mărimi magnetice în puncte arbitrar alese cât și să evalueze diferite integrale și grafice ale mărimilor de interes pe un anumit contur predefinit.

Acest program poate fi fie rulat de sine stătător, din meniul Start al Windows, pentru a vedea o soluție deja calculată, fie din FEMM pentru a vedea o nouă soluție.Fișerele ce pot fi deschise în femmview au extensia ans.

Mai sunt folosite și alte două programe dedicate afișării corecte a rezultatelor:

- triangle.exe. Triangle împarte toată geometria modelului într-un număr mare de triunghiuri, o etapă vitală a metodei elementului finit.Această aplicație a fost creeată de Jonathan Shewchuk, ea putând fi găsită și pe pagina de Internet a universității CarnegieMellon sau pe Netlib.

- femmplot.exe.Acest mic program este folosit pentru a afișa grafice bidimensionale.Este posibilă deasemenea salvarea și vizualizarea oricăror fișiere în formatul Extended Metafile (emf).