Infinite Box Nedir ?

Altair Flux; 2D ve 3D alçak frekans elektromanyetik, elektrik ve termal analizler için kullanılan sonlu elemanlar tabanlı gelişmiş bir yazılımdır.
Sonlu elemanlar metodundaki temel mantık, karmaşık bir problemi basite indirgeyerek çözüme götürmektir. Bu yöntemde çözüm bölgesi, çok sayıda, basit, küçük, birbirine bağlı, sonlu eleman adı verilen alt bölgelere ayrılmaktadır. Yani kısacası birbirine çok sayıda düğüm noktalarıyla bağlanmış parçalara ayrılan problemin çözümü kolay bir şekilde yapılabilmektedir.
Sonlu elemanlar yöntemiyle bir problemi çözmek için, modellenen cihaza sınırlar koymak, yani hesaplamaların sınırlarını tanımlamak gerekmektedir. Cihazı çevreleyen elektromanyetik etkilerin önemli olduğu modellerde, cihazın etrafında bulunan hava bölgesinde hesaplamalar yapılmalıdır.

Bir cihazın etrafındaki hesaplamaların sayısını sınırlamak için modeli çevreleyecek bir “infinite box” eklenir. Adından da anlaşılacağı gibi infinite box, sonsuz bir alanı yansıtabilecek bir sınır kutusunu ifade etmektedir.
Bu işlem, sonuçlara etki etmeyecek şekilde, çalışma bölgesini cihazdan yeterince uzakta bir dış sınırla kapatma yöntemidir. Bu yöntem, infinite box dışında geçersiz bir alan olduğunu varsaymaktadır.
Kullanıcının, inifinite box’ı boyutlandırmak için hesaplanan alanların ihmal edilebilir düzeye geldiği mesafeyi değerlendirmesi gerekmektedir.
Infinite Box, Altair Flux arayüzünde aşağıdaki işlem adımları takip edilerek oluşturulabilmektedir;

1-) Geometry –>Infinite Box –> New

2- ) Tasarlanılan elektromanyetik cihazın yapısına uygun olan Infinite Box şekli (Disc, parallelepiped, cylinder ) seçildikten sonra boyutları tanımlanmalıdır.

3- ) Geometry -> Infinite Box -> Complete Infinite Box işlemi gerçekleştirilerek, eksik yüzey veya hacim bölgeleri oluşturulmalıdır.

Infinite Box boyutlarını nasıl tanımlayabilirim?

Infinite box boyutları kullanıcı tarafından tanımlanmaktadır. Bu belirli bir deneyim gerektirir çünkü boyutlar hakkında genel bir kural yoktur.

Bununla birlikte, infinite box’ı tanımlarken aşağıdaki önerilerden faydalanabilirsiniz:

• Modellenen cihaz ile infinite box’ın iç yüzeyi arasında en az cihazın kendi boyutu kadar mesafe olmalıdır.
• Motor modeli üzerine çalışılıyorsa daha küçük boyutlarda (%5 – %10) olabilmektedir. Bunun sebebi, manyetik akının manyetik geçirgenliği daha yüksek olan çekirdek içerisinde kalmasıdır.
• Infinite box boyutları mesh yapısı ile ilişkilidir. Flux 3D’de Infinite box üzerinde kabaca iki sıra ikinci dereceden (second order) veya 3 sıra birinci dereceden (first order) eleman bulundurulması tavsiye edilmektedir.
• Meshleme sırasında boyutunu ayarlamak için infinite box boyutlarının parametrik bir şekilde oluşturulması tavsiye edilmektedir.

Infinite box’ın mesh yapısı ve boyutları, incelenen fenomeni ve aşağıdaki şekilde yapılacak hesaplamaları hesaba katmalıdır:

• Eğer modellenen cihazın içerisindeki bir değerin hesaplanması ile ilgileniliyorsa, infinite box mesh yapısının iyileştirilmesine gerek yoktur.
• Aksine modellenen cihazın çevresinde oluşan bir değer hesaplanmak isteniyorsa, daha önemli bir boyutta infinite box tanımlanmalı ve içindeki mesh iyileştirilmelidir.