COMSOL添加電流
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-04-12
COMSOL添加電流的視頻教程
電磁檢測與仿真系列課-06-Comsol電流互感器仿真
電流互感器原理講解 2. 電流互感器3D完全參數(shù)化模型 3. 頻域磁滯損耗、渦流損耗原理講解 4. 坡莫合，鐵氧體磁芯磁滯損耗、渦流損耗仿真設(shè)置 5. 高頻、低頻下如何精確提取損耗 6. 幅值誤差、相位誤差分析、提取 7. 后處理磁場云圖結(jié)果的提取及分析
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COMSOL添加電流的實(shí)例教程
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在 Comsol中，如何設(shè)置電流隨時(shí)間變化的分段函數(shù)？
可以采用邏輯表達(dá)式的方法，將電流寫成類似 I=I1*(t>=0 & t<=600)+I2*(t>600 & t<1200)+I3*(t>=1200 & t<=1800)的形式，I1、I2 和 I3分別表示 3 個(gè)階段下輸入的電流值。
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在Comsol中如何自定義函數(shù)？
在設(shè)置函數(shù)（functions）時(shí)，要指定自變量和因變量。function name（函數(shù)名）就是因變量名。在函數(shù)列表中設(shè)定離散數(shù)據(jù)時(shí)，x 表示的是自變量數(shù)據(jù)，f(x)是對應(yīng)的因變量數(shù)據(jù)。其中 x 不指坐標(biāo)分量，而是用戶要設(shè)置的函數(shù)的自變量。例如，如果要設(shè)置 E_rod 是 H 的函數(shù)，就把 function name 設(shè)置為 E_rod，在函數(shù)列表的 x 列中輸入 H 的數(shù)據(jù)，在 f(x)列中輸入 E_rod 的數(shù)據(jù)。
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Comsol中的變量 s 有何含義？
變量 s 是一個(gè)表示弧長的參數(shù)化幾何變量，該值是一個(gè)相對值，即考察的弧長與總弧長之間的比值。s 的定義與時(shí)間無關(guān)，僅僅與空間有關(guān)，即一個(gè)曲線(或直線)從起點(diǎn)開始為 0，到終點(diǎn)為 1，s 就表示測定點(diǎn)距起點(diǎn)的距離與整個(gè)弧長之間的相對比值，因此其范圍是[0,1]。詳細(xì)說明可參考用戶手冊中幾何變量這章的參數(shù)化變量部分。
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編輯 | 電子F430
文案 | 小蘇
審核 | 趙佳樂
展開 在鋰離子電池研究中，利用COMSOL進(jìn)行多孔顆粒夾雜電流計(jì)算模擬多孔顆粒中的電流分布情況，可以深入了解材料內(nèi)部的電傳輸機(jī)制。這對于設(shè)計(jì)高性能電池、超級(jí)電容器等能量存儲(chǔ)設(shè)備至關(guān)重要。本案例中建立球形多孔結(jié)構(gòu)（或顆粒夾雜）模型，并通過COMSOL研究在包含非導(dǎo)電顆粒夾雜的電解質(zhì)中電流分布情況。
多孔/顆粒夾雜結(jié)構(gòu)采用CAD球體密堆積3D插件 V2.0生成，插件建立的球體顆粒堆積模型可更好的模擬實(shí)際工程中絕緣顆粒在重力作用下在電解質(zhì)中的分布情況，使得仿真結(jié)果更為準(zhǔn)確。
在AutoCAD內(nèi)將模型導(dǎo)出為sat格式后即可導(dǎo)入到COMSOL軟件內(nèi)。模型向?qū)е羞x擇三維鋰離子電池模塊瞬態(tài)研究。
對模型設(shè)置材料并劃分網(wǎng)格，并對模型左右兩側(cè)設(shè)置電位差。
進(jìn)行研究計(jì)算并查看在絕緣顆粒夾雜電解質(zhì)溶液中的電流模擬結(jié)果。
展開 一次電流分布 接口定義了兩個(gè)因變量：
電解質(zhì)電勢，此例將與電池板柵平行的外部邊界上的電解質(zhì)電勢設(shè)為零
電極電勢，此例通過使用內(nèi)部電極表面 節(jié)點(diǎn)找到電極電勢，借此設(shè)置一次電流條件
評估電池中的電勢和電流分布
分析結(jié)果顯示了在特定設(shè)計(jì)和操作條件下，鉛酸蓄電池的電勢和電流密度。我們繪制了電解質(zhì)與多孔電極中的電勢，圖片表明，電池中最靠近極耳的區(qū)域的電位降最大。板柵與極耳的電勢結(jié)果圖顯示了極耳周圍的區(qū)域與較遠(yuǎn)的角落之間的電勢差（0.15 V）。
電解質(zhì)和多孔電極（左）以及板柵和極耳（右）中的電勢。
結(jié)果還顯示了電流密度分布。在這款設(shè)計(jì)中，電池中最活躍區(qū)域（最靠近極耳）的電流密度是電池對角的兩倍。
鉛酸蓄電池模型中的電流密度分布。
這些仿真結(jié)果與提高電池性能有什么關(guān)系呢？電勢和電流密度分布的數(shù)值表明，增加極耳周圍區(qū)域中的板柵框架厚度后，電流分布會(huì)更加平衡，進(jìn)而促進(jìn)電池其余部分的電流分布變得更均勻。實(shí)現(xiàn)均勻電流分布有利于改善鉛酸蓄電池的性能和可靠性。
來源：COMSOL
展開 對靜電紡絲過程的深入研究涉及到靜電學(xué)、電流體力學(xué)、<a href="https://baike.baidu.com/item/%E6%B5%81%E5%8F%98%E5%AD%A6" rel="noopener noreferrer" target="_blank">流變學(xué)</a>、空氣動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域。20世紀(jì)30年代到80年代期間，靜電紡絲技術(shù)發(fā)展較為緩慢，科研人員大多集中在靜電紡絲裝置的研究上，發(fā)布了一系列的專利，但是尚未引起廣泛的關(guān)注。進(jìn)入90年代，Reneker研究小組對靜電紡絲工藝和應(yīng)用展開了深入和廣泛的研究。特別是近年來，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，靜電紡絲技術(shù)獲得了快速發(fā)展，世界各國的科研界和工業(yè)界都對此技術(shù)表現(xiàn)出了極大的興趣。此段時(shí)期，靜電紡絲技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了四個(gè)階段：第一階段主要研究不同聚合物的可紡性和紡絲過程中工藝參數(shù)對纖維直徑及性能的影響以及工藝參數(shù)的優(yōu)化等；第二階段主要研究靜電紡納米纖維成分的多樣化及結(jié)構(gòu)的精細(xì)調(diào)控；第三個(gè)階段主要研究靜電紡纖維在能源、環(huán)境、生物醫(yī)學(xué)、光電等領(lǐng)域的應(yīng)用；第四階段主要研究靜電紡纖維的批量化制造問題。上述四個(gè)階段相互交融，并沒有明顯的界線。</p><p> 電流體動(dòng)力噴墨打印的原理是利用電場力將帶電液滴拉到基板上去，當(dāng)在打印液體溶液時(shí)，首先會(huì)在針尖口處形成一個(gè)半月面，施加電壓后，當(dāng)液體表面張力與施加的電場力處于平衡狀態(tài)時(shí)，便會(huì)形成泰勒錐。當(dāng)繼續(xù)施加電壓突破臨界值時(shí)，泰勒錐前端會(huì)發(fā)生斷裂，從而射出液滴。</p><p>泰勒錐的形成主要分為兩個(gè)階段，儲(chǔ)能階段和噴射階段。</p><p>儲(chǔ)能階段是影響周期長短的主要因素。當(dāng)液滴處于儲(chǔ)能階段時(shí)，泰勒錐前端會(huì)不停的上下擺動(dòng)，當(dāng)電場力與表面張力平衡打破時(shí)就會(huì)進(jìn)入噴射階段。
展開 <figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202603/attachment/f3fd187572f04976a1c4810e79cd7f05.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
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在鋰離子電池研究中，利用COMSOL進(jìn)行多孔顆粒夾雜電流計(jì)算模擬多孔顆粒中的電流分布情況，可以深入了解材料內(nèi)部的電傳輸機(jī)制。這對于設(shè)計(jì)高性能電池、超級(jí)電容器等能量存儲(chǔ)設(shè)備至關(guān)重要。本案例中建立球形多孔結(jié)構(gòu)（或顆粒夾雜）模型，并通過COMSOL研究在包含非導(dǎo)電顆粒夾雜的電解質(zhì)中電流分布情況。
多孔/顆粒夾雜結(jié)構(gòu)采用CAD球體密堆積3D插件
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在 Comsol中，如何設(shè)置電流隨時(shí)間變化的分段函數(shù)？
可以采用邏輯表達(dá)式的方法，將電流寫成類似 I=I1*(t>=0 & t<=600)+I2*(t>600 & t<1200)+I3*(t>=1200 & t<=1800)的形式，I1、I2 和 I3分別表示 3 個(gè)階段下輸入的電流值。
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在Comsol中如何自定義函數(shù)？
在設(shè)置函數(shù)（functions）時(shí)，要指定自變量和因變量
<p><br></p><p><strong>點(diǎn)擊鏈接</strong><a href="https://www.yqgqt.org.cn/z/551473" rel="noopener noreferrer" target="_blank"><strong>https://www.yqgqt.org.cn/z/551473</strong></a>查看我的主頁，有詳細(xì)介紹 </p><p>開放群：
即使度過匆匆數(shù)百年，一些發(fā)明依舊沿襲了問世時(shí)的設(shè)計(jì)。彈出式面包機(jī)發(fā)明于 1921 年，期間雖有改進(jìn)，但至今仍在兢兢業(yè)業(yè)地烤面包。再比如 150 年前發(fā)明的曲別針，我們?nèi)杂盟鼇碚砦募ｃU酸蓄電池也是如此，此裝置雖然發(fā)明于 1859 年，但它的基本工作原理與現(xiàn)代汽車的電池完全相同。
性能強(qiáng)大、價(jià)格低廉的蓄電池
Gaston Planté 是一位法國物理學(xué)家，他最著名的成就是 1859 年研發(fā)出鉛酸蓄電池
