Методические указания к дисциплине и задания к контрольным работам для студентов заочной формы обучения по специальности 140211 «Электроснабжение» Учебно-методический комплекс (стр. 6 из 11)

Рис.6.12. Окно для добавления вершин.

Если Вы случайно создали лишние рёбра или вершины, их можно удалить сейчас. Для этого:

1. Удерживая клавишу CTRL выделите щелчком мыши удаляемые объекты. Если Вы выделили ненужный объект, щелкните его мышью еще раз, чтобы снять выделение. Отпустите клавишу CTRL.

2. Нажмите клавишу DEL (или выберите команду Удалить выделенное из меню Правка или контекстного меню). Удаляемые объекты немедленно исчезнут с экрана

В задачах расчета полей системы заряженных проводов их толщиной обычно можно пренебречь, так как сечение проводов много меньше, чем расстояния между ними. Когда геометрические размеры проводников присутствующих в поле сопоставимы с размерами всей модели, упростить задачу подобным образом нельзя. На примере рассматриваемой задачи покажем, как создавать в ELCUT элементы конструкции с учетом формы их сечений.

Построим сначала проводник круглого сечения. Для этого следует воспользоваться меню Правка/Добавить фигуру или горячими клавишами Ctr+Alt+S. В результате появится форма Добавить фигуру, рис. 6.13,а. В верхнем окне расположен выпадающий список из которого следует выбрать нужную фигуру. В окна, которые находятся в нижней части формы нужно внести размеры и координаты центра фигуры.

а)	б)

Рис.6.13. Окно добавления простых фигур

После построения геометрической модели нужно построить модель второго проводника и диэлектрика. Для этого в форме Добавить фигуру в окне Фигура нужно выбрать Прямоугольник и казать соответствующие размеры, рис 6.1.3,б. В результате должна получиться модель, изображенная на рис 6.14.

Рис.6.14. Геометрическая модель

Если элемент конструкции имеет форму отличную от тех, которые приведены в списке формы, тогда его геометрическую модель можно построить из отрезков прямых и окружностей. Для этого в выпадающем списке, который расположен в верхней части поля чертежа (рис.1.15) укажите наиболее подходящий вид линии. Войдите в меню Правка и укажите Режим вставки. То же самое можно сделать из контекстного меню командой Вставка вершин/ребер, либо с помощью клавиши Insert. Наконец, можно воспользоваться кнопкой Вставлять вершины и ребра

на панели инструментов, чтобы перейти в Режим вставки.

Рис.6.15. Выпадающий список

В Режиме вставки курсор превращается в перекрестие с красной точкой вблизи пересечения. Щелкая левой кнопкой мыши и перемещая ее можно построить чертеж достаточно сложной фигуры.

Иногда после ввода ребра с круглым контуром, система автоматически видоизменяет контур ребра на многогранный. Это связано с тем, что автоматически заданный шаг дискретизации в вершинах ребра слишком велик и его следует уменьшить. Для этого, в режиме выделения объектов следует щелкнуть левой кнопкой мыши на одной вершине фигуры, затем, удерживая клавишу Ctrl, на второй. Далее отпустив клавишу Ctrl, нажать комбинацию клавиш Alt+Enter. В появившемся окне Свойства выделенных объектов изменить в графе Шаг дискретизации с Автоматический на Задан и ввести новую величину шага дискретизации. После нажатия на OK, диалог завершается. После чего форма фигуры видоизменяется на желаемую, а вокруг каждой из двух вершины возникает дополнительная окружность, которая позволяет приблизительно оценить шаг дискретизации. Чем больше шаг дискретизации, тем больше радиус дополнительных окружностей и тем меньше расчетная точность картины поля вблизи этих вершин.

Геометрическая модель полностью завершена. Её следует сохранить, для этого следует нажать комбинацию клавиш Ctrl+S, либо через меню Файл. ELCUT сохранит геометрическую модель с расширением *.mod.

В дальнейшем нам будет встречаться понятие Блок. Блок это подобласть геометрической модели, возможно многосвязная. Блоки ограничены ребрами, которые создаются в процессе описания модели. В данном случае блоками являются область задачи, ограниченная квадратом ABCD, область воздушного пространства, охватывающего диэлектрик с заключенными в него проводниками и сами проводники.

После того как геометрия модели создана, следует дать имена геометрическим объектам, или как принято говорить в ELCUT, определить метки и присвоить их элементам модели. Метки необходимы для того, чтобы пользователь мог обращаться к конкретному элементу модели для описания свойств его материала, или описания источников поля, а также для задания граничных условий. Кроме того, программа расчета поля использует метки при решении задачи. Длина метки, т.е. имени, ограничена 16 символами.

В рассматриваемой задаче содержатся три материала с различными свойствами: воздух, диэлектрик и проводники. Выберем следующие имена меток Воздух (для пространства окружающего конструкцию), Диэлектрик (для материала в котором расположены проводники), Провод (для проводника с круглым сечением), Шина (для проводника с прямоугольным сечением). Чтобы присвоить метки блокам проделайте следующее:

1. Щелкните мышью внутри расчетной области, рис 6.14, но снаружи блока Диэлектрик. Блок станет выделенным заливкой красного цвета (на рис 6.16. – черным).

Рис. 6.16. Выделение блока «Воздух».

2. Откройте левой кнопкой меню Правка/Свойства.

3. После появления формы Свойства выделенных объектов, рис.6.17, в окно Метка поместите имя метки, в данном случае Воздух.

На этом нажатием кнопки ОК следует закончить диалог.

Точно так же нужно поступить с блоком Диэлектрик. Блокам Провод и Шина метки можно не присваивать. Объясняется это тем, что эти блоки представляют собой проводники. Как известно электростатическое поле внутри проводников отсутствует, т.е. рассчитывать его нет смысла, а раз так, то обращения к этим объектам при вычислении параметров поля нет.

Рис.6.17. Присвоение меток

Обратите внимание, что в окне описания задачи в разделе Метки блоков появились созданные метки, рис. 6.18. Рядом с ними находятся значки, показывающие, что свойства метки до конца не определены. Действительно, пока не указаны физические свойства блока Воздух, а также шаг разбиения этого блока на отдельные элементы. Это необходимо для численного решения задачи.

Ниже будет показан иной способ присвоения меток.

Рис.6.18. Присвоение меток

В процессе работы над моделью иногда требуется удалить созданные ранее метки. Это можно сделать двумя способами:

· Щелкнуть метку правой кнопкой мыши и затем выбрать Вырезать в контекстном меню.

· Выделить метку и в меню Правка указать позицию Вырезать.

Эти рекомендации приведены в инструкции по работе с ELCUT. В ранних версиях программы они работают. В версии 5.7 обычно приходится удалять объект, а только потом его метку.

Кроме меток блоков нужно присвоить метки ребрам а, в общем случае, и вершинам. Метки рёбер используются для задания граничных условий на внешних и внутренних границах области. В нашем случае нужно задать граничные условия для ребер. Сделать это можно точно так, как и ранее, но можно поступить немного иначе.

Чтобы присвоить метки рёбрам:

1. Щелкните ребро DA (рис.6.8). Правой кнопкой вызовете контекстное меню, а в нем выберете Свойства (Alt+Enter) (рис.6.19,а) и пометьте его как Лево, (рис.6.19,б).

а)	б)

Рис.6.19. Контекстное меню и форма свойств объекта

2. Точно так же присвойте метки правому ребру области задач. Назовите его, например, Право. Правое и левое ребро, в дальнейшем, будет рассматриваться как конденсатор, создающий электрическое поле с напряженностью E. Верхнее и нижнее ребро области в решении не участвуют, и, поэтому, соответствующие им метки можно не создавать.

3. Присвойте метки верхнему и нижнему ребру провода. Для этого удерживая на клавиатуре кнопку Ctrl щелкните по верхней части провода. Это приведет к выделению верхней полуокружности. Не отпуская кнопки Ctrl, дважды щелкните по нижней полуокружности. Двойной щелчок должен выполняться быстро, иначе первый щелчок выделит нижнюю полуокружность, а второй отменит это выделение. Если все будет сделано верно, то появится форма для ввода метки – рис.6.20.