空气间隙网格重构:电子车速里程表

电机模拟要求不同组件之间的交界面处有共形网格。空气间隙网格重构是一种网格化方法,可用于在相对运动的两个区域之间生成和保持共形网格。

在本模拟中,将对由磁铁和一对线圈组成的简单设备进行建模。磁铁有预先指定规律的旋转运动,而线圈则固定不动。由于磁铁的运动会在励磁线圈中产生感应电压,因此线圈相当于磁体运动的传感器,可用于测量磁铁的旋转速率。电子车速里程表就是基于这一简单模型。

本教程的几何由表示磁铁、线圈和周围环境(空气)的多个部件组成。要保持滑动交界面处的网格共形,可将空气域分为多个部分,在每个时间步中只对其中两个进行网格重构。这两部分均为薄体,每个部分表示移动区域之间交界面的一侧。空气域的其他部分无需网格重构。由于问题是对称的,只需对几何的 45 度扇区进行建模,然后使用周期交界面。

本教程演示了用于电机模拟的常规网格化策略。对于复杂部件,可使用四面体网格生成器对其进行网格化。然后,将此复杂部分的表面网格拉伸成具有常规形状的网格部分。由于本教程中的几何非常简单,因此该方法在此处并非绝对必要。