力磁
關注創建者：高欣華 創建時間：2021-01-10
力磁的視頻教程
Maxwell電機磁密和電磁力的分析計算（三種方法，全網最全）
將計算得到的徑向力波考慮切向磁密和不考慮切向磁密的數據做了對比，結果發現切向磁密對徑向電磁力波的計算結果影響不大；最后對比了徑向力波和切向力波的FFT，結果發現，切向力波的最大值比徑向力波小很多；最后將電磁力波轉化為電磁力做了詳細介紹。
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Workbench電磁多物理場耦合課程之“Maxwell與Mechanical磁結構力、結構振動噪聲耦合工程應用”
、磁力耦合數據傳遞關鍵點； 10) Workbench平臺磁流體熱、磁力雙向耦合分析關鍵點； 11） Workbench平臺磁熱、磁結構應力耦合數據傳遞關鍵點； 12） Workbench平臺磁熱、磁結構振動噪聲耦合分析關鍵點。
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力磁的實例教程
Craik D等[3]做了大量的磁機制效應實驗，實驗結果表明，應力對磁化的影響因素很多，不能片面地僅用磁疇轉動來說明，磁疇結構在應力作用下是一個分布不連續的變化。Jiles等[4]通過總結前人工作的經驗和結論，推導出了接近原理，該理論指出在管線鋼材料上施以循環應力，將使磁化強度沿著趨向于無磁滯磁化強度的方向發展，但同時此過程也產生不可逆性。在國內，最近幾年有關于鐵磁性材料磁效應的研究也越來越多。例如，呂晶等[5]利用鐵磁材料能量平衡理論,對應力作用下的材料弱磁效應進行了分析，計算了拉應力作用下體系的磁效應特征。徐鴻飛等[6]利用ANSYS有限元軟件研究了腐蝕管道在內壓及地磁場作用下空間磁信號的分布規律，分析了不同提離高度對于管道缺陷磁信號的影響，以及不同缺陷深度下的磁信號分布。楊曉惠等[7]構建了考慮力磁耦合效應和位錯釘扎效應的擴展磁荷模型，研究了多種管道異常狀況引起的弱磁檢測信號變化規律，同時利用工程檢測實驗驗證了該模型的有效性。何騰蛟等[8]建立了埋地鐵磁管道非接觸磁應力信號理論模型，通過自主研制的非接觸掃描磁力計識別出磁異常管段。玄文博等[9]依托Maxwell仿真軟件對X80鋼管道樣板進行靜態磁化和動態退磁仿真研究，分析了X80鋼的磁化和退磁現象,獲取了X80鋼的磁化特性曲線。鄭福印等[10]對鐵磁性材料力磁耦合關系進行數學建模，推導出應力與材料磁導率的函數關系，對管壁切向應力信號與管壁表面切向磁場分別進行了測量。翁光遠等[11]針對輸油氣管道應力檢測問題，采取了局部磁化技術和磁通量測量技術，得出了不同應力狀態下，強磁場中的磁通信號和應力的理論模型，并進行了現場實測和應用。
這些研究成果加速了磁力學理論及應用的發展進程，并使得有關輸油氣管道磁力學的研究也越來越多，但是由于管道力磁檢測理論與技術還不夠成熟，需要在這方面開展更深入的研究[12]。
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音圈對磁路作用力
眾所周知，磁場對通電音圈會產生洛倫茲力，從而使得音圈上下運動。但把音圈和磁路作為一個整體，磁路對音圈的洛倫茲力是內部力。所以音圈對磁路必然存在反作用力。也有固定音圈，磁路振動的做法，就是靈敏度夠嗆。
磁路（包括磁鋼和鐵件）受到的力是和音圈受力BLI大小相等，方向相反的 。音圈對磁路的力不是洛倫茲力，是磁路中極化電流產生的電磁力。可以用麥克斯韋張量積分，另外ansoft還可以用虛功法來求力。虛功力比張量積分求解精度高。
從我之前后臺收集到的答復來看，很多人還是有誤解的。
下面兩張圖是微信群中蔣元武博士分享的動鐵電磁力計算的方法。蔣元武快畢業了，歡迎各大公司搶。
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電磁力的計算方法
洛倫茲力
運動電荷或通電線圈在磁場中所受到的力稱為洛倫茲力。洛倫茲力計算公式只能計算體積力，就是大家熟悉的F=BL*I。其物理意義十分明顯，且計算十分方便。
麥克斯韋張量積分
麥克斯韋張量積分計算的是表面張力，需要做閉合積分面。總的力由面積分計算。2維計算時，曲面退化成曲線。張量積分對網格等要求較高。用張量來算好處在于可以求得表面應力分布。
2d軸對稱模型中計算公式
3d模型中計算公式
虛功力
虛功法，或者說虛位移法對體積力和面積力均可以計算。根據能量守恒原理，磁場中儲能的增加量則等于機械能與電能的總和。
我做了一個簡單的表格，匯總相關的磁場仿真軟件和電磁力計算方法。
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結構磁-力耦合數值仿真 ￥1500
本案例模擬了一軟質錐形腔體結構，在受到設計的磁場力的作用下發生收縮變形的過程，模擬結果如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎合作交流！
力磁的最新內容
一期一會 | 什么是電磁學？4個月前
電磁力通過電波和磁波的傳播施加影響，電波和磁波的傳播方向相互垂直，并在特定頻率下振蕩。在真空中，這些波以恒定的速度傳播，即真空中的光速，大約等于3 x 108 m/s。
真空中的光速c與頻率v米和波長λ Hz之間有一個簡單的關系：
對于許多應用而言，電氣工程師無需深入研究電磁學，因為在許多情況下，靜電學（研究靜電電荷）就已經足夠了。
但需注意，分段增加會導致軸向電磁力增大和磁漏增加，設計時需精細平衡諧波削弱效果與軸向力影響。</p><p><strong style="background-color: rgb(253, 198, 32);">5、核心趨勢與持續挑戰</strong></p><p>轉子設計技術持續演進。多目標協同優化（電磁、機械、熱、NVH、成本）借助AI算法成為主流。
尤其是，考慮到未來必然出現的熱-力-電-磁-聲多場耦合設計，哪個仿真軟件具備實現這一能力的可能性呢？我想，這是我們這一代熱設計工程師在選擇熱仿真軟件的時候，需要極為認真考慮的一件事。作為中國人，我當然期待這樣一款超級工具誕生在中國。它的原始界面就是中文，幫助文檔也是中文，文件保存路徑可以包含中文字符，我們和它最自然、最高效的語音交互，也是中文。
上一篇講到了神奇的海爾貝克陣列Maxwell 仿真--神奇的海爾貝克陣列-技術鄰
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。
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。
公司開發了先進的跨工藝設計仿真平臺和工具鏈，形成了電、磁、力、熱多物理場融合分析的研發流程。這種多尺度、多介質、多物理、多系統的協同開發方法，不僅支持多種混合設計，還推動了異質集成技術的一體化發展。
在封裝技術的應用中，長電科技通過整合從物理約束到微系統架構的協同參數優化技術，實現了芯片性能的提升、功耗的降低和質量可靠性的增強。
仿真教學
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本案例模擬了一軟質錐形腔體結構，在受到設計的磁場力的作用下發生收縮變形的過程，模擬結果如圖所示：
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楊曉惠等[7]構建了考慮力磁耦合效應和位錯釘扎效應的擴展磁荷模型，研究了多種管道異常狀況引起的弱磁檢測信號變化規律，同時利用工程檢測實驗驗證了該模型的有效性。何騰蛟等[8]建立了埋地鐵磁管道非接觸磁應力信號理論模型，通過自主研制的非接觸掃描磁力計識別出磁異常管段。
此次采用Comsol仿真不同磁場強度下對鋰離子傳輸的影響，分析電芯性能的影響，其中通過引入磁泳力轉換為電流密度，來耦合磁場對電化學的影響。
不同磁場強度下充放電曲線的變化。
不同磁場溫度下的電池放電溫度變化，可以看到順磁場方向可以幫助降低鋰電池工作溫度。
