磁場分布的案例
通過仿真優化核磁共振成像設備中的磁場分布
為了獲得這種高水平的圖像質量，在磁共振成像儀和它的組件(如鳥籠線圈)內必須有一個已知的穩定的基礎磁場分布。這就是仿真發揮作用的地方。通過用 COMSOL Multiphysics? 軟件設計核磁共振鳥籠線圈，我們就可以控制和優化磁場，改善磁共振儀產生的掃描數據。
磁共振系統簡介
磁共振成像是一種非侵入性的技術，可以生成身體內部結構的詳細圖像。這種圖像被廣泛用于醫學和生物醫學領域，幫助醫生檢測、診斷和監測疾病和其他健康問題。
一臺 MRI 機器（頂部）和一個 MRI 生成的頭部圖像（底部）。頂部圖片由liz west制作 – 自己的作品。根據 CC BY 2.0授權，通過Flickr Creative Commons共享。底部圖片：Mikael Voss – 自己的作品。根據 CC BY-SA 4.0授權，通過 Wikimedia Commons共享。
簡單來說，磁共振儀的圖像工作原理是讓病人在一個狹小的密閉空間內接受一個強磁場，這個磁場會改變他們體內質子的排列。磁共振儀還會產生一種電流，影響質子的旋轉。RF 場被關閉后，質子回到平衡狀態，釋放出能量。一個接收線圈，如鳥籠線圈，會檢測到這一變化，隨后被轉化為圖像。
核磁共振儀產生的圖像能讓醫生看到人體內部的情況，使他們能夠準確地為病人診斷。然而，如果鳥籠線圈內的磁場分布由于其設計而發生波動，圖像質量就會很差，這對醫生診斷病人的能力產生負面影響。為了幫助醫生避免這個問題，工程師可以通過仿真來優化 MRI 鳥籠線圈的設計。
在 COMSOL Multiphysics? 中設計和優化 MRI 鳥籠式線圈
我們今天討論的案例模型展示了如何設計一個鳥籠線圈，并優化它在人體頭部造影周圍的磁場，用來創造所需的磁場分布。
展開 通過仿真優化核磁共振成像設備中的磁場分布
為了獲得這種高水平的圖像質量，在磁共振成像儀和它的組件(如鳥籠線圈)內必須有一個已知的穩定的基礎磁場分布。這就是仿真發揮作用的地方。通過用 COMSOL Multiphysics? 軟件設計核磁共振鳥籠線圈，我們就可以控制和優化磁場，改善磁共振儀產生的掃描數據。
磁共振系統簡介
磁共振成像是一種非侵入性的技術，可以生成身體內部結構的詳細圖像。這種圖像被廣泛用于醫學和生物醫學領域，幫助醫生檢測、診斷和監測疾病和其他健康問題。
一臺 MRI 機器（頂部）和一個 MRI 生成的頭部圖像（底部）。頂部圖片由liz west制作 – 自己的作品。根據 CC BY 2.0授權，通過Flickr Creative Commons共享。底部圖片：Mikael Voss – 自己的作品。根據 CC BY-SA 4.0授權，通過 Wikimedia Commons共享。
簡單來說，磁共振儀的圖像工作原理是讓病人在一個狹小的密閉空間內接受一個強磁場，這個磁場會改變他們體內質子的排列。磁共振儀還會產生一種電流，影響質子的旋轉。RF 場被關閉后，質子回到平衡狀態，釋放出能量。一個接收線圈，如鳥籠線圈，會檢測到這一變化，隨后被轉化為圖像。
核磁共振儀產生的圖像能讓醫生看到人體內部的情況，使他們能夠準確地為病人診斷。然而，如果鳥籠線圈內的磁場分布由于其設計而發生波動，圖像質量就會很差，這對醫生診斷病人的能力產生負面影響。為了幫助醫生避免這個問題，工程師可以通過仿真來優化 MRI 鳥籠線圈的設計。
在 COMSOL Multiphysics? 中設計和優化 MRI 鳥籠式線圈
我們今天討論的案例模型展示了如何設計一個鳥籠線圈，并優化它在人體頭部造影周圍的磁場，用來創造所需的磁場分布。
展開 基于comsol的海底電纜磁場分布分析 ￥1890
因此我們直接采用三維建模，將完整的電纜扭轉全部計入計算，分析磁場分布和感應電流分布，為后續的腐蝕提供基礎數據。</p><p> 本次分析了三相 載流14.5A，50Hz的工況下，海底電纜的磁場分布，如上圖所示。</p><p> 電纜外部鎧裝層的感應電流分布如下：</p><p><img src="http://www.yqgqt.org.cn/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif"></p><p> <img src="https://img.jishulink.com/upload/202009/29f3b98ce07e42dabc120660367aa594.png"></p><p> 有興趣的可以付費下載源文件。</p><p> </p><p><br></p><p><br></p>
展開 matlab可以仿真磁控管的磁場分布嗎？
matlab可以仿真磁控管的磁場分布嗎？
哪位大神可以指導一下，小女子萬分感激！
霍爾推力器靜磁場仿真APP
霍爾推力器靜磁場仿真APP封裝了霍爾推力器磁極參數、陶瓷壁參數、兩線圈距內外磁極距離參數，其二維模型可達到快速計算霍爾推力器結構變化對通道內磁場分布影響的目的。霍爾推力器靜磁場仿真APP可查看磁場分布、磁通等值線云圖等、也可測量工程上所關注的器件陽極表面磁場強度的計算結果。
對于那些對航空航天領域感興趣的人來說，霍爾推力器靜磁場仿真APP可能是一個非常有用的工具。該應用程序可以幫助工程師們快速計算霍爾推力器結構變化對通道內磁場分布的影響，這對于設計和優化推力器來說是至關重要的。
該應用程序封裝了霍爾推力器磁極參數、陶瓷壁參數和兩線圈距內外磁極距離參數，使用它可以查看磁場分布、磁通等值線云圖等，也可以測量工程上所關注的器件陽極表面磁場強度的計算結果。
隨著科技的不斷進步，我們對航空航天領域的研究也在不斷深入。霍爾推力器作為一種新型的電推進技術，具有高效、可靠、靈活等優點，正在受到越來越多的關注。因此，開發這樣一款應用程序可以加速霍爾推力器的研究和應用。
雖然對于一般用戶來說，這個應用程序可能并不是很有用，但是對于那些從事航空航天領域工作的人來說，它可以提高他們的工作效率和精度，因此是一個非常有價值的工具。希望這個應用程序能夠不斷更新和完善，為航空航天領域的研究和應用做出更多的貢獻。
在線計算霍爾推力器靜磁場仿真APP：霍爾推力器靜磁場仿真APP - Simapps Store - 工業仿真APP商店
展開 基于lumerical fdtd的六邊形狹縫生成斯格明子
仿真來源
本工作來源于Dynamic tailoring of an optical skyrmion lattice in surface plasmon polaritons（
https://doi.org/10.1364/OE.384718），該成果證實可在金屬表面 SPP 場中構建光學斯格明子晶格，通過六束高斯光激發六邊形光柵，能生成電場矢量的奈爾型、磁場矢量的布洛赫型光學斯格明子；調控激發光相位差可移動 SPP 駐波，實現斯格明子晶格形態與位置的動態控制，本文以此開展仿真復現與驗證。
圖1 光柵結構及斯格明子形狀與位置示意圖
結構設計
仿真模型基于均勻銀（Ag）薄膜構建，在薄膜上刻蝕三條鏤空線圍成正六邊形狹縫。采用 FDTD 軟件完成建模，設置六個偏振方向不同的線偏振高斯光源，分別對應照射六組金屬狹縫，搭建完整的仿真測試體系。
圖1 FDTD軟件中的建模效果圖
研究設置三組仿真工況：Case1 中所有光源初始相位為 0，生成標準六邊形光學斯格明子，呈現典型的奈爾型電場、布洛赫型磁場分布。
圖2 光學斯格明子的電場和磁場分布
Case2 將光源 1 相位設為 π/2，SPP 駐波偏移使斯格明子由六邊形畸變為三角形。
圖3 光學斯格明子變形后的電場和磁場分布
Case3 把光源 2、3 相位均調為 π/2，斯格明子整體發生定向平移。
圖4 光學斯格明子位移后的電場和磁場分布
總結
本研究通過六邊形狹縫結構結合光源相位調控，成功實現光學斯格明子的形貌形變與位置平移，驗證了相位調控對 SPP 場中光學斯格明子的動態操控有效性。
展開 超導核聚變實驗裝置研究工具—工作站/集群硬件配置推薦
2) 磁場和超導性能：研究超導磁體的設計、制造和性能，以及磁場對等離子體的控制和穩定性的影響。
3) 等離子體壁相互作用：研究等離子體與壁之間的相互作用，包括等離子體與材料壁的相互作用、粒子輸運等。
4) 放射性材料和輻射工程：研究與核聚變過程相關的輻射效應和材料的輻射損傷。
關于軟件的使用，超導核聚變實驗裝置通常會采用多種軟件進行模擬、控制和數據分析。下面是一些常用的軟件：
1) 等離子體模擬軟件：如COMSOL、ANSYS等，用于模擬等離子體的行為、磁場分布和能量傳輸等。
2) 磁體設計軟件：如TOSCA、Opera等，用于設計和模擬超導磁體的磁場分布和性能。
3) 數據分析軟件：如MATLAB、Python等，用于處理實驗數據、進行數據分析和可視化。
4) 控制系統軟件：根據具體的實驗裝置和要求，可能會采用自定義的控制系統軟件，用于實驗裝置的運行、監測和控制。
TOSCA軟件計算特點
TOSCA（磁場和磁體計算應用軟件）是一種專門用于磁場分析和超導磁體設計的軟件。它使用有限元方法（Finite Element Method，FEM）來求解磁場問題。
TOSCA主要采用以下算法和求解器：
1) 有限元方法（FEM）：有限元方法是一種常用的數值方法，用于離散化和求解偏微分方程。它將問題域分割為有限數量的小元素，然后在每個元素內近似求解方程。
2) 磁場計算：TOSCA使用FEM求解磁場分布問題，通過對問題域進行離散化，將求解磁場問題轉化為求解線性方程組的問題。
3) 線性方程求解器：TOSCA使用高效的線性方程求解器來求解離散化后的線性方程組。
展開 交流電磁場檢測技術仿真分析
圖2 電流密度分布
圖2可以看出磁軛附近的感應電流呈渦旋狀，磁軛中心部分電流沿y軸方向流動。試件上離缺陷較遠處電流分布均勻，缺陷處電流繞過缺陷間隙并在其兩端聚集，缺陷兩端電流偏轉方向相反。
2、特征值提取
裂紋缺陷引起感應電流發生偏轉，會導致磁場分布發生畸變，提取裂紋所在區域不同方向磁通密度，繪制磁通密度曲面圖，如圖3所示。
圖3 磁場分布
圖3（a）為磁通密度分量Bx，在缺陷兩端感應電流密集形成磁場波峰，缺陷中央部分感應電流稀疏形成磁場波谷。圖3（b）為磁通分量By，沿y軸方向流過感應電流在缺陷處發生偏轉，在缺陷四個端點處產生聚集。由于偏轉方向相反，感應的磁通分量方向也相反，磁通波峰波谷交替出現。圖3（c）為磁通密度分量Bz，裂紋左端面感應電流順時針方向偏轉，裂紋右端面感應電流逆時針方向偏轉。根據右手定則，左端面感應出磁通方向向下的波谷，右端面感應出磁通方向向上的波峰。由于磁通分量By分布對裂紋缺陷表征不明顯，不利于后期定量計算，因此在實際檢測中采用磁通分量Bx、Bz的分布特征，實現裂紋缺陷的檢測以及定量化評估。
3、缺陷檢測
為了直觀反映缺陷處磁通畸變情況，采用移動激勵探頭和檢測線圈方式提取不同位置磁通分量，移動掃描過程如圖4所示。
圖4 移動掃查過程
隨著激勵探頭的移動，檢測線圈提取行徑路線上的磁通分量Bx、Bz，結果如圖5所示。對比圖3磁場分布圖，圖5中磁通曲線Bx出現兩個波峰一個波谷。圖5磁通曲線Bz在缺陷端面處形成波峰波谷，與磁通密度分布情況相符合。采用磁通曲線Bx、Bz繪制呈蝶形圖。通過磁通曲線Bx、磁通曲線Bz和蝶形圖可以對缺陷進行檢測分析。
圖5 磁通信號
仿真模型不但可以分析單裂紋檢測情況，還可對多裂紋情況進行分析。在試件表面分別設置3個尺寸不同的缺陷，其缺陷尺寸如表1所示。
展開 Simdroid電磁分析
Simdroid電磁分析類型
電磁分析可以求解二維/三維模型的電場以及磁場。
?靜磁場分析：用于計算由直流電流或永磁體所引起的空間磁場分布，可以計算磁矢勢A、磁場強度H、磁感應強度B等場量，以及電磁力F等相關物理量，一般用于磁路校核、直流電阻、直流電感計算等應用場合。
? 時諧磁場分析：用于計算正弦/余弦電壓、電流激勵所引起的空間磁場分布，可以計算磁矢勢A、磁場強度H、磁感應強度B等場量，以及渦流損耗等相關物理量，一般用于趨膚效應/鄰近效應分析、損耗計算、交流電阻、交流電感計算等應用場合。
? 瞬態磁場（場-路耦合）分析：用于計算由時變電流/電壓、永磁體所引起的空間磁場分布，可以計算磁矢勢A、磁場強度H、磁感應強度B等場量，以及轉矩等相關物理量，一般用于旋轉/直線電機性能分析、電磁作動器電磁分析等應用場合。
? 靜電場分析：用于計算由電荷密度或電勢所引起的空間電場分布，可以計算電勢V、電場強度E等場量，以及電磁力F等物理量，一般用于變壓器、絕緣子、電力金具等設備絕緣校核以及電容矩陣的計算。
? 直流傳導場分析：用于計算直流電流或直流電壓作用于導體上的穩態電流場，可以計算電勢V、電場強度E等場量，以及電導G等物理量，一般用于電力設備直流絕緣特性分析等計算。
? 交流傳導場分析：用于計算正弦/余弦電壓、電流激勵作用于導體上的時諧電流場，可以計算電勢V、電場強度E等場量，以及電導G等物理量，一般用于分析正弦/余弦激勵下電力設備的絕緣特性等領域。
? 瞬態電場分析：用于計算任意時變電流或電壓作用下的電場分布，可以計算電勢V、電場強度E等場量，以及歐姆損耗等物理量，一般用于分析時變激勵下電力設備的耐壓特性等領域。
展開 Maxwell 仿真--海爾貝克陣列磁懸浮受力結果
仿真分析上面兩組磁體的受力情況
1.磁場分布如圖所示，可以看到中間有三個渦，磁場最小，而磁體的邊界位置磁場最大
2.磁鐵的磁力線如果所示，明顯能夠看到中間位置的磁場較大
3.提取受力結果如圖所示，結果受力為10000N
4.而采用常規的5個磁體統一的方向，提取結果如下圖所示
磁場分布情況
磁力線分布情況
受力結果數值
總結：
海爾貝克陣列對于一側的磁場有明顯的加強，其受力結果有明顯的加強，從2908N到10000N，其數值約增大3倍，所以該方法對于磁懸浮類型的產品有較好的應用價值
展開 COMSOL圓柱形導體在交變背景磁場電磁感應分布
模型介紹
如圖1幾何模型示意圖所示，直徑為25mm的圓柱形銅導體，在1000Hz交變背景磁場（背景磁場強度大小為0.01T）的作用下產生感應電流與電磁損耗，同時圓柱形銅導體也會產生明顯的集膚效應，本模型為基礎案例對此過程進行仿真計算，并提供講解視頻供大家參考學習。
圖1 幾何模型示意圖
2.物理場選擇及邊界條件設置
從模型背景可知，本模型屬于電磁感應，因此本模型選擇COMSOL 中的電磁場中的磁場模塊，詳細的物理場選擇及邊界條件設置如圖2所示。
圖2 詳細的物理場選擇及邊界條件設置
3. 網格繪制
由于本模型涉及到集膚效應，為了更好的捕捉肌膚效應，需要對圓柱形銅導體進行邊界層繪制，繪制的效果如圖3所示。
圖3 圓柱形銅導體邊界層繪制
4.結果展示
圖4 磁通密度及磁感線分布
圖5 感應電流密度分布
圖6 半徑方向感應電流密度分布
圖7 渦流損耗密度分布
圖8 渦流損耗密度半徑方向分布
本文來自：iCAE工作室
展開 
fluent讀取Maxwell磁場數據的方法 ￥198
<p>fluent讀取Maxwell磁場數據的方法</p><p> 在計算磁流體的時候需要考慮磁場的分布，考慮流體的分布，那么fluent中的MHD模塊能夠很好的耦合兩者之間的效果，默認的mhd是輸入磁場定值來確定空間的磁場分布，那么有時候是變換的磁場，那么就需要其他軟件來完成磁場的計算，那么Maxwell軟件作為ANSYS的磁場計算軟件，越來越多的得到了應用。當然其磁場的計算是比較方便的，fluent的流體計算也是比較方便的，那么兩者之間如何傳遞磁場數據呢？</p><p> 先看一下傳遞的效果，下面為一個線圈在空間的磁場分布如圖所示</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/d6c521ffed7848ba8ae2fe02260181a5.png" title="Picture1.png" alt="Picture1.png" style="max-width: 760px; width: 371px; height: 200px;" width="371" height="200" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/d6c521ffed7848ba8ae2fe02260181a5.png?image_process=/format,webp/resize,w_371" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/d6c521ffed7848ba8ae2fe02260181a5.png?
展開 具有多孔光纖的偏振分束器
圖1：各類型芯徑的磁場分布。(a) yEC-CHF, (b) xEC-CHF, (c) CC-CHF
利用[1]中給出的特性，利用OptiMode計算三個不同核的模態指數，記錄在表1中。這些結果與[1]中的結果非常一致，三個結構的模態指數都為1.31043。
表1單核結構的模態指數
圖2:：上層結構偶數模y偏振的磁場分布
圖3:：上層結構偶模x極化的磁場分布
把這三個纖芯放在一起形成一個上層結構，會生成一個支持兩種偏振的波導結構，每一種偏振都有偶模和奇模解。偶模態解如圖2和圖3所示。耦合長度為：
其中neven和nodd是偶模和奇模的模態指數[1]。OptiMODE計算的耦合長度與參考文獻[1]中表2的耦合長度進行了比較。
表2：偏振分束器的耦合長度
通過仿真結果結果驗證了OptiMode下的VFEM模態求解器可以準確地設計和仿真多孔光纖結構。
展開 基于Ansoft Maxwell的永磁直流空心杯電機有限元分析
圖11 電機空載特性曲線
3 結 論
運用Ansoft Maxwell仿真軟件對永磁直流空心杯電機進行磁場分布和輸出特性仿真，分別研究穩態運行磁場磁力線和磁場強度分布和瞬態輸出特性，得到永磁直流空心杯電機輸出轉矩、輸出轉速和輸入電流等曲線，這有利于永磁直流空心杯電機的設計與優化，并對后續設計人員提供有效的參考。
文章來源：微電機
Maxwell 仿真--神奇的海爾貝克陣列
神奇的海爾貝克陣列
海爾貝克陣列Halbach array ，目標是用最少量的磁體產生最強的磁場。其長度方向按照下面的布局來排布，其中每4個就是一組陣列，依次排列.
海爾貝克陣列是一種特殊的永磁體排列方式。它的基本原理是通過巧妙地排列永磁體，使磁場在一側增強，而在另一側減弱甚至抵消。通常情況下，永磁體產生的磁場是圍繞磁體分布的，而海爾貝克陣列能夠改變這種磁場分布的常規狀態。
以簡單的線性海爾貝克陣列為例，它是由多個永磁體按照一定的方向和順序排列而成。相鄰磁體的磁化方向會按照特定的規律變化，比如，磁體的磁化方向可以逐步旋轉一定的角度，使得磁場在期望的方向上疊加增強。
當磁體按照海爾貝克陣列排列時，由于相鄰磁體的磁場相互作用。從矢量疊加的角度來看，在目標方向上，各個磁體產生的磁場分量能夠同向疊加。例如，假設每個磁體產生的磁場強度在某一方向上有一個分量，通過合理排列，這些分量可以相加，從而使總的磁場強度得到增強。
而在陣列的另一側，磁體的磁場方向相互抵消。這是因為相鄰磁體磁場的反向分量在這里相互作用，從而使這一側的磁場減弱，實現了磁場的定向增強效果。
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