Co-simulation Flux-Portunus: exemple

Introduction

Dans le but de mettre en place une co-simulation entre Flux et Portunus, un exemple détaillé est proposé à l'utilisateur avec les principales étapes à mettre œuvre. Ceci est détaillé dans la section suivante.

Description de l'exemple

Cet exemple illustre le fonctionnement d'un actionneur électromagnétique. La partie magnétique de l'actionneur est effectué avec la méthode des éléments finis via le logiciel Flux 2D et l'application axi-symétrique. La commande électrique et les aspects mécaniques du système sont modélisés sous le logiciel Portunus.

Le but de cette modélisation est d'observer différentes phase de fonctionnement de l'actionneur avec une unique simulation transitoire : la phase de fermeture, la phase de régulation et la phase d'ouverture de l'actionneur.

Flux projet

La géométrie, le maillage, et la physique sont décrits ci-dessous.

Préparation des paramètres E/S dans Flux

Les paramètres d'entrées et de sorties sont décrits dans la table suivante:

	noms	Description	Type	Valeurs / formules
Paramètre d'entrée	LINPOS_ MOVED_PART	Position linéaire (m) de l'ensemble mécanique “MOVED_PART” qui représente la position du corps magnétique du noyau plongeur. Ce paramètre est automatiquement créé lorsque l'ensemble mécanique mobile est choisi avec l'option type de cinématique «Position multiphysique».	Paramètre E/S, multiphysique	Valeur de référence = 0
	R_BOB	Paramètre associé à la résistance de la bobine non maillé dans le circuit de Flux: par exemple il possible d'effectuer une analyse paramétrique depuis Portunus en faisant varier ce paramètre électrique (cette valeur est fixe durant une analyse transitoire).	Paramètre E/S, multiphysique	Valeur de référence = 10
	V_IN	Supply voltage of the coil associated to the voltage source Source V1	Paramètre E/S, multiphysique	Valeur de référence = 0
Paramètre de sortie	AIR_GAP_POSITION	Représente la position du corps magnétique avec un offset	Paramètre E/S, défini par une formule	LinPos(MOVED_PART) + 15/1000
	I_BOB	Représente le curant dans la bobine non maillée B2	Paramètre E/S, défini par une formule	I(B2)
	ELFORC_MOVED_PART	Représente la force magnétique mesurée sur l'ensemble mécanique mobile “MOVED_PART”	Paramètre E/S, défini par une formule	ForceElecMag(MOVED_PART)

Génération du fichier de couplage depuis Flux

Voici les opérations à suivre pour générer le fichier de coupage F2P depuis flux:

Etapes	Actions
1	Ouvrir la boite de dialogue : Cliquer sur Générer composant pour couplage Portunus dans le menu Résolution
2	Définir le nom du composant ( par exemple COMPONENT_COSIM)
3	Choisir les paramètres d'entrés: Sélectionner LINPOS_MOVED_PART Sélectionner R_BOB Sélectionner V_IN
4	Choisir les paramètres de sortis: Sélectionner AIR_GAP_POSITION Sélectionner I_BOB Sélectionner ELFORC_MOVED_PART
5	Valider en cliquant sur OK
→	Un fichier nommé COMPONENT_COSIM.F2P a été créé. Le projet Flux a été dupliqué et enregistré sous le nom : COMPONENT_COSIMF2P.FLU

Préparation du projet Portunus

Préparation du modèle Portunus :

Étapes	Actions
1	Ouvrir Portunus en cliquant sur l'icône suivante
→	L'interface principale de Portunus s'ouvre.
2	Enregistrer le modèle : Cliquer sur Save dans le menu File Nommer votre projet *.ecd (par exemple model_actuator_CoSimulation )
3	Aller dans la librairie « Interfaces » de l'interface « Models » : Effectuer un Drag & Drop du composant de couplage “Flux Co-Simulation”
4	Remplir les champs du composant de couplage “Flux Co-Simulation” : Double cliquer sur le composant “Flux Co-Simulation” Dans l'onglet Parameters : Pointer sur le fichier de couplage COMPONENT_COSIM.F2P Choisir l'algorithme “Fast” pour cet exemple Entrer 15% pour le paramètre “Maximum input variation (%)” Entrer LINPOS_NOYAU<0.0;LINPOS_NOYAU>-0.01485 pour l'option “Stops”. Choisir “linear” pour l'extrapolation Pour les paramètres Flux Entrer 20u pour le paramètre Step Size (s) Entrer 1000 pour le paramètre Memory (MB) Choisir 64 bit (si disponible) pour le paramètre CPU Cliquer sur « Ok »
→	Les ports Entrés/Sortis apparaissent et le composant de couplage vire sur la couleur rouge.
5	Ré-ouvrir le composant de couplage via un double clic Aller dans l'onglet Display/Outputs: En cochant la (ou les) case(s) désirée(s) de la colonne « Output », vous pouvez choisir les paramètres que vous voulez analyser depuis le post-processeur Portunus « off-sheet display ».
6	Placer, caractériser et connecter les autres composants nécessaires (qui constituent l'environnement de l'actionneur électromagnétique), comme montré dans la figure ci-dessous.
7	Sauvegarder le modèle en cliquant sur Save le menu File
→	La préparation du modèle Portunus est complète.

Paramètres de configuration de Portunus

Configurer les paramètres de la simulation avec un intervalle de temps de 0 to 70ms et un pas de temps Portunus compris entre 1µs et 20µs, puis lancer la simulation.

Durant la phase de résolution, l'utilisateur a accès directement aux pas de temps résolus qui sont affichés dans les graphiques des post-processeurs Portunus tel que « off-sheet display ».

Analyses des résultats

Les résultats du couplage peuvent être analyses aussi bien dans le post-processeur de Portunus que celui de Flux via le projet résolu COMPONENT_COSIMF2P.FLU

Résultats dans Portunus	Résultats dans Flux