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Numérotation des lignes : 

  1. * fichier :  c3d93.dgibi
  2. ************************************************************************
  3. ************************************************************************
  4.  
  5. **************************************************************
  6. *        3D MAGNETIC FIELD COMPUTATION  2 POTENTIALS METHOD 
  7. *
  8. *          REDUCED POTENTIAL  (VOLUME CONTAINING INDUCTORS) 
  9. *          TOTAL POTENTIAL    (VOLUME WHITHOUT  CURRENTS  )
  10. * 
  11. **************************************************************
  12. option echo 1 ;
  13.     TYPEL = 2 ;
  14. GRAPH = N ;
  15.    si ( ega typel 2 ) ;                  
  16.  OPTION DIME 2  ELEM  QUA8  COUL VERT echo 1 ;
  17.    sinon ;
  18.  OPTION DIME 2  ELEM  QUA4  COUL VERT echo 1 ;  
  19.    finsi ;
  20. *---------------------------MESH -----------------------------------
  21.  R1 =20. ; R2= 25. ; R3= 27. ; R4= 29. ; R5=39.;R6 = 130.;              
  22.  Z1= 2.5;  Z2=  5. ; Z3= 20. ; Z4= 130.;Z31=30.;Z32=50.;                 
  23.  DI1= 1.; DI2=5.;DI3=60. ;DI4= 10.;NET2= 6;                             
  24.  
  25.   DENS DI1 ;                                                            
  26.  OZ3= 0.  Z3; OZ2= 0.  Z2;OZ1= 0.  Z1;OZ4=0. Z4;                        
  27.  OO= 0.  0.;R0Z0= DI1  0 ;                                              
  28.  R1Z0=  R1  0. ;R2Z0= R2  0. ;R3Z0 = R3  0. ;R4Z0 = R4  0.;             
  29.  R0Z2= DI1 Z2 ; R4Z2 = R4 Z2 ;                                          
  30.   DENS DI2 ;                                                            
  31.  R5Z0=  R5  0. ;R5Z3= R5 Z3 ;R0Z3 =DI2 Z3 ;OZ3 = 0. Z3 ;                
  32.   DENS DI3 ;                                                            
  33.  R6Z0=R6  0.; R6Z4=R6 Z4 ;                                              
  34.   DENS 10 ;                                                             
  35.  R2Z3= R2  Z3 ; R1Z3= R1  Z3; R4Z1 = R4   Z1;                           
  36.  R3Z1= R3  Z1 ;                                                         
  37.  DENSITE DI4 ;                                                          
  38.  R0Z4 = DI4 Z4 ; OZ4 = 0. Z4 ;                                                                                       
  39.  NTRA= 1;                                                                                                                         
  40.  FLAN1 =( D OO R0Z0 D R1Z0 ) TRAN DINI DI1 DFIN DI1 ( OZ1 MOINS OO )    
  41.              TRAN DINI DI1 DFIN DI1 ( OZ2 MOINS OZ1) COUL VERT ;        
  42.  BOBI  =( D R1Z0 R2Z0 ) TRAN DINI DI1 DFIN DI1 ( OZ1 MOINS OO )         
  43.                                                      COUL BLEU ;        
  44.  FLAN2 =(INVE( BOBI COTE 3)) TRAN DINI DI1 DFIN DI1                     
  45.                             ( OZ2 MOINS OZ1) COUL VERT ;                
  46.  FLAN3 =( D R2Z0 R3Z0 ) TRAN DINI DI1 DFIN DI1 ( OZ1 MOINS OO )         
  47.              TRAN DINI DI1 DFIN DI1 ( OZ2 MOINS OZ1) COUL VERT ;        
  48.  FLAN4 =( D R3Z0 R4Z0 ) TRAN DINI DI1 DFIN DI1 ( OZ1 MOINS OO )         
  49.              TRAN DINI DI1 DFIN DI1 ( OZ2 MOINS OZ1) COUL VERT ;                        
  50.   FER = (D OZ2 R0Z2 D R4Z2 D 6 R4Z0 D R5Z0 D R5Z3 D R0Z3 D OZ3 D OZ2 )
  51.   SURF PLANE COUL ROUG ;                                                
  52.  
  53.  FLAN5 = ( D   R5Z0 R5Z3  D R6Z4 D R6Z0 D R5Z0 ) SURF PLANE ;
  54. *                                                                                                                                               
  55.  FLAN6 =( D R0Z3  R5Z3 D R6Z4  D R0Z4 D R0Z3 ) SURF PLANE               
  56.                         COUL VERT ;                                     
  57.  TUB6 = (D OZ3 R0Z3 D R0Z4 D OZ4 D OZ3) SURF PLANE COUL VERT ; 
  58.  AIREXT =( FLAN6 ET TUB6 ET FLAN5 ) coul  blan  ;
  59.  AIRIN  =(FLAN1 ET FLAN2 ET FLAN3 ET BOBI ET FLAN4) coul vert   ;   
  60.  TFLAN = AIRIN ET FER ET AIREXT ;ELIM .1 TFLAN ;
  61.  PTAX = TFLAN POINT DROITE OO  ( 0 1. ) .01 ; 
  62.  TU1 = TFLAN ELEM APPU LARG PTAX ;
  63.  TOUT = DIFF TFLAN TU1 ;
  64. *
  65.  C1 = (TOUT CONT ) 'ELEM' 'COMP' R0Z4 R0Z0 ;
  66.  C2 = C1 PROJETER DIRE (1 0 ) DROITE OO   OZ4  ;
  67.  OZ4 = C2 POINT PROCHE OZ4 ;
  68.  OO = C2 POINT PROCHE OO ;
  69.  TU1 = DALLER C1 ( D 1 R0Z0 OO ) C2 (D OZ4 R0Z4 ) PLAN ;
  70.  TUA = (COOR 2 TU1) POINT SUPER Z3 ;
  71.  TUA = (TU1 ELEM APPU LARG TUA ) COUL BLAN ;
  72.  TUB = (COOR 2 TU1) POINT INFER Z2 ;
  73.  TUB= (TU1 ELEM APPU LARG TUB ) COUL  VERT  ; 
  74.  TUF = DIFF TU1 ( TUA ET TUB ) COUL ROUG ;
  75.  AIRIN = (TOUT ELEM VERT ) ET TUB ;
  76.  FER = (TOUT ELEM ROUG ) ET TUF ; 
  77.  AIREXT = ( TOUT ELEM BLAN) ET TUA ;
  78. *  TRAC (AIRIN ET FER ET AIREXT )  FACE ;
  79. *-----------
  80. *------------------ SHIFT TO  3D --------------------------------
  81. *------------ 
  82.  OPTION ELEM CUB8 ;
  83.  SI ( EGA TYPEL 2 )                                                                       
  84.  OPTION DIME 3 ELEM CU20 ;
  85.  FINSI ;
  86.  ANG = 20. ;
  87. *
  88. *-------------  DEFINITION OF THE 2 DOMAINS -----------
  89.  
  90. *------  REDUCED POTENTIAL  VOLUME --------------------------                                                                           
  91.  DPHI = AIRIN VOLU 1 ROTA ANG (0 0 0 ) (0 1 0 ) ;
  92.  
  93. **------ TOTAL   POTENTIAL  VOLUME --------------------------                                      
  94.  DPSI = (AIREXT ET FER) VOLU 1 ROTA ANG (0 0 0 ) (0 1 0 ) ;
  95. * 
  96.   ELIM .001  DPHI ; DPHI = REGE DPHI ;
  97.   ELIM .001  DPSI ; DPSI = REGE DPSI ;
  98.   ELIM .001  ( DPHI ET DPSI) ;
  99.  
  100. *---- ---------SEPARATION SURFACE  IDENTIFICATION -------------
  101. * ----------  BELONGS TO REDUCED POTENTIAL  VOLUME ---------------
  102.  SEP_PHI = INTE ( DPSI ENVEL ) ( DPHI ENVEL ) ;
  103. *-------------  SPLITTING OF THE 2 DOMAINS ------------------                            
  104.  DPSI = DPSI PLUS ( 0 0 0 ) ;
  105.  SEP_PSI = SEP_PHI PLUS ( 0 0 0 ) ; ELIM .01 DPSI  SEP_PSI ;
  106. *--------------------IRON------------------------------------- 
  107.  DFER = DPSI  ELEM ROUG ;
  108. * 
  109.  VOL1 = DPHI ET DPSI ;
  110.  DAIR = DPSI ELEM BLAN  ;
  111.  AA = DPHI POINT PLAN (0 0 0 ) ( 10 0 0 ) (0 0 10 ) .00001 ;
  112.  AB =( DPHI ENVEL ) ELEM APPU STRIC AA ;
  113.  AA = (AB ENVEL ) POINT DROITE  (0 0 0 ) ( 10 0 0 ) .00001 ;
  114.  AA =  ( (AB CONTOUR  ) ELEM APPU STRIC AA ); 
  115.  deplacer vol1 tourner 90 ( 0 0 0 ) ( 1 0 0 ) ;
  116. *  
  117.  ORIG=  SEP_PHI POINT PROCHE (29. 0 0  ) ;
  118.  BANTI= SEP_PHI POINT PLAN (0. 0. 0.) (10. 0. 0.) (0. 10. 0.)  .1 ;
  119.  geomed = (dpsi et dphi ) point plan (0 0 0) ( 1 0 0) (0 1 0 ) .1 ;
  120.  MU0 = 4. * PI * 1.E-4 ;
  121.  RINT = 20. ;REXT =25. ; HAUT = 5. ;  J = 800. ;
  122.  C1 = 0. 0. 0. ; ZP1 = 20. 0. 0. ;ZP2 = 0. 20. 0.  ;
  123.  E  = Z1 * 4  ;    
  124.  UNIT = M  ;
  125.    si ( ega UNIT  M) ;   
  126.  deplacer vol1  homo  .001  (0. 0. 0.) ;
  127.  MU0 = 4. * PI  * 1.E-7 ;
  128.  RINT = RINT/1000; REXT = REXT/1000 ; HAUT = HAUT/1000 ;
  129.  ZP1 = ZP1/1000;ZP2 = ZP2 / 1000 ;J = J*1.E6 ;
  130.  E = E /1000 ;
  131.   finsi ;
  132.  option echo 1 ;
  133. *-------
  134. *-- BIOT and SAVART COMPUTATION  of Hs  ON REDUCED POTENTIAL DOMAIN 
  135. *------- 
  136.  BS  = BIOT SEP_PHI  CERC C1 ZP1 ZP2  RINT REXT HAUT J  MU0 ;
  137.  HS = BS / MU0 ;
  138.  
  139.  
  140.   SI (NEG  GRAPH 'N')  ;
  141.  OEIL = 1000 1000 500 ;
  142.  TITRE  ' HS ON SEPARATION SURFACE ' ;
  143.  VVVV = VECTEUR BS  1.e-3  'BX' 'BY' 'BZ'  ROUG ;  
  144.  TRAC OEIL  SEP_PHI VVVV ;
  145.   FINSI ;
  146. *----------------  FILLING OF A TABLE -----------------------------
  147. *-in this computation  there is only one isotropic material but it 
  148. * is shown how to coope with multi-material (even orthotropic )
  149. *------------------------------------------------------------------
  150.  TABB= TABLE ;
  151. *
  152.  FER1 = DFER  ELEM CU20      ;
  153.  FER2 = DFER  ELEM PR15     ;
  154. *
  155.  KEVOL1 = H_B MU0         ;
  156.  KEVOL2 = H_B MU0         ;
  157.  OBFER1 = FER1  MODE THERMIQUE ISOTROPE ;
  158.  OBFER2 = FER2  MODE THERMIQUE ORTHOTROPE  ;
  159.  TABDEF  = TABLE ;
  160. *----------------- isotropic material -----------------
  161.  STN = TABLE ;
  162.  STN.'EV1' = KEVOL1     ;
  163.  TABDEF.OBFER1 = STN ;
  164. *-------------   orthotropic material -------------------
  165.  STN = TABLE ;
  166.  DI1 = (0 1 0 ) ;DI2 = (1 0 1 ) ;
  167.  STN.'EV1' = KEVOL1     ;STN.'DIR1' = DI1     ;
  168.  STN.'EV2' = KEVOL2     ;STN.'DIR2' = DI2     ;
  169.  TABDEF.OBFER2 = STN ;
  170.  TABB.'TABNUSEC'= TABDEF;
  171. *----------------------------------------------------------------
  172.  TABB.'BIOT'=HS  ;
  173. *-----------------    REDUCED POTENTIAL  AREA ----------------
  174. *---
  175.  TABB.'DPHI' = DPHI ;
  176.     imet = 0 ;
  177.       si (ega imet 1 ) ;
  178.  MOD1 = DPHI MODE THERMIQUE ISOTROPE ;
  179.  MAT1 = MATE MOD1  'K' MU0 ;
  180.  RIGC1 = CONDUC MOD1 MAT1 ;
  181.  TABB.'RIGCON' = RIGC1 ;
  182.       finsi ;
  183. *
  184.  TABB.'SEPPHI' = SEP_PHI ;
  185.  TABB.'ORIG' = ORIG ;
  186.  TABB.'MUAIR' = MU0;
  187. * 
  188. *-------------------   TOTAL POTENTIAL AREA --------------------
  189. *---------
  190.  TABB.'DPSI' = DPSI ;
  191.  TABB.'AIRPSI' = DPSI ELEM BLAN ;
  192.      si ( ega imet 1 ) ;
  193.  MOD2 = DAIR MODE THERMIQUE ISOTROPE ;
  194.  MAT2 = MATE MOD2  'K' MU0 ;
  195.  RIGC2 = CONDUC MOD2 MAT2 ;
  196.  TABB.'RIGCPSI' = RIGC2 ;
  197.       finsi ;
  198.  
  199. * TABB.'SEP_PSI' = SEP_PSI ;
  200. *------------------  GENERAL BOUBDARY CONDITIONS --------- 
  201.  TABB.'BLOQUE' = BLOQUER 'T' GEOMED ;
  202. *
  203. *------ BOUNDARY CONDITION LINKED TO POTENTIAL JUMP  ------------
  204. * 
  205.  TABA = TABLE ;
  206.  STN = TABLE ;TABA.1 = STN ;
  207.  STN.'LGEO' = BANTI  ;STN.'MTYP' = 'TBLOQ' ; 
  208.  TABB.'POTSYM'= TABA  ;
  209.  TABB.ISTEP = 1 ;
  210. *-------------------- FIRST STEP  POTENTIALS COMPUTATION ----------
  211.  POT_SCAL TABB     'SOLIN';
  212. *-------------------------------------------------------------------
  213.  SOL1= TABB.'POTENTIEL';
  214.  PREF= 0. 0. 0. ;
  215. *----------- FIELD COMPUTATION         (B) ----------------------- 
  216.  OBJM= MODE DPHI THERMIQUE ISOTROPE ; 
  217.  BA= CHAN CHPO (  GRAD OBJM  SOL1 ) OBJM   ;
  218.  BA=  BA * -1. * MU0 ;
  219.  BM= EXTR BA 'T,Z' OO ;
  220.  option echo 0 ;
  221.  SAUTER  5 LIGNES ;
  222.  MESS '***********************************************************';
  223.  MESS ' CIRCULAR COIL INTERNAL RADIUS'  RINT                'mm  *';
  224.  MESS '*      CROSS SECTION          ' ( REXT - RINT) '*' HAUT  'mm2';
  225.  MESS '*      CURRENT DENSITY        '  J                 'A/mm2 *'; 
  226.  MESS '***********************************************************';
  227.  BS  = BIOT AA  CERC C1 ZP1 ZP2  RINT REXT HAUT J   MU0 ;
  228.  MESS '*   INDUCTION  ON AXIS  WITHOUT IRON    (BIOT SAVART )';       
  229.  BS0= EXTR BS 'BZ' OO ;
  230.  
  231.  MESS '**************************************************************';
  232.  MESS '*  AMPERE  mufer >> muo  ALL AMPERE*TURNS  IN THE GAP         '; 
  233.  MESS '*         GAP  = ' E  'mm                                     ';
  234.  MESS '*       J * EP * HAUT = B/ MU0 * e                            ';   
  235.  MESS '**************************************************************';
  236.  BTH = MU0 * J * (REXT - RINT ) * HAUT / E  ; BCAL = BM + BS0 ;
  237.  MESS '**************************************************************';
  238.  MESS ' BIOT  ET SAVART                            '  BS0       ;
  239.  MESS ' TOTAL B   on AXIS ( z=0 )    EXPECTED      '  BTH       ;
  240.  MESS '                              COMPUTED      '  BCAL      ;
  241. *******************************************************************
  242.    SI (NEG GRAPH 'N' ) ;
  243.    TABLEG= TABLE ;TATT = TABLE ;
  244.    TABLEG.1 = 'MARQ CROI' ;TATT.1=  'B_COIL' ;
  245.    TABLEG.2 = 'MARQ PLUS' ;TATT.2=  'B_IRON' ;
  246.    TABLEG.3 = 'MARQ CARR' ;TATT.3=  'B_TOTAL ' ;
  247.    TABLEG.TITRE = TATT  ; 
  248.   BRBIO = ( EXCO BS 'BZ')  NOMC 'SCAL' ;
  249.   BMRAY = EXCO (REDU BA AA) 'T,Z';    
  250.  EVBI = EVOL ROUG  CHPO BRBIO  'SCAL' AA ;
  251.  EVBM = EVOL VERT  CHPO BMRAY  'SCAL' AA ;
  252.  EVBT = EVOL TURQ  CHPO (BRBIO + BMRAY ) 'SCAL' AA ;
  253.  TITRE ' BZ(R) for Z=0 ' ;
  254.  DESS (EVBI ET EVBM ET EVBT ) LEGE TABLEG TITY TESLAS  ;
  255.    FINSI ;
  256.  RAP = ABS ((BCAL - BTH ) / BTH );
  257.       SI ( RAP  > .01 ) ; ERREUR 5 ; FINSI ;
  258. *-----------------------------------------------------------------
  259. *                    NON LINEAR  COMPUTATION  
  260. *-----------------------------------------------------------------
  261.  TABB.SOUSTYPE = THERMIQUE ;                                                                
  262.  TABB.CRITERE =1.E-4 ;
  263.  TABB.NITER   =1;
  264.  TABB.'OME'= .99 ;
  265. * ----------2 itérations only for the test ------------------------
  266.  TABB.ITERMAX=2;
  267.  TABB.NIVEAU =1;
  268. *-----------------------------------------------------------------
  269.   MAG_NLIN  TABB  ;
  270. *-----------------------------------------------------------------
  271.  SOL2 = TABB.'POTENTIEL';  
  272.  BA= CHAN CHPO (  GRAD OBJM  SOL2 ) OBJM   ;                             
  273.  BA=  BA * -1. * MU0 ;         
  274.  BM= EXTR BA 'T,Z' OO ;
  275. *---------------     
  276.     ITEST = 1 ;
  277.             SI ( EGA ITEST 1 ) ;
  278.  MESS '***********************************************************';
  279.  MESS '       VERIFICATION AU CENTRE                              ';
  280.  MESS ' CONTRIBUTION FER  ATTENDUE  1.9496   CALCULEE ' BM        ;
  281. *****************************************************************
  282.  BAT = 1.9496 ;
  283. *******************************************************************
  284.  RAP = ABS ((BM - BAT ) / BAT );
  285.       SI ( RAP  > .01 ) ; ERREUR 5 ; FINSI ;
  286. *******************************************************************
  287.    FIN ;
  288.            FINSI ;
  289. *------------
  290. *------  CONTINUATION TILL CONVERGENCE OR UP TO 100 ITERATION ---
  291. *----------
  292.  TABB.ITERMAX=100 ;
  293. *------------------------------------------------------------------
  294.  MAG_NLI3  TABB  ;
  295. *------------------------------------------------------------------
  296.  SOL2 = TABB.'POTENTIEL';
  297.  BA= CHAN CHPO (  GRAD OBJM  SOL2 ) OBJM   ;
  298.  BA=  BA * -1. * MU0 ;
  299.  BM= EXTR BA 'T,Z' OO ;
  300.  BCAL = BM + BS0 ;
  301.  MESS '***********************************************************';
  302.  MESS '      CHECK AT CENTER OF THE DEVICE                        ';
  303.  MESS ' EXPECTED IRON CONTRIBUTION   1.9059  COMPUTED '  BM        ; 
  304.  MESS ' TOTAL  BZ  COMPUTED AT CENTER                 '  BCAL      ;
  305.  MESS '***********************************************************';
  306.  FIN; 
  307.  
  308.  
  309.  
  310.  
  311.  
  312.  
  313.  
  314.  
  315.  
  316.  
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  320.  
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