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關注創建者:王靖雯 創建時間:2023-04-12

COMSOL電磁場的實例教程
COMSOL Multiphysics電磁場與多物理場耦合仿真專題線上培訓班.pdf
COMSOL Multiphysics電磁場與多物理場耦合仿真專題線上培訓班
前沿資訊
COMSOLMultiphysics可以求解多場問題,完全開放的架構,任意獨立函數控制的求解參數,專業的計算模型庫,全面的第三方CAD導入功能,強大的網格剖分能力,大規模計算能力,豐富的后處理功能,專業的在線幫助文檔,多國語言操作界面,因此被應用于各個相關科研和產品研發領域
一、培訓背景
由于很多初學者對于comsol電磁場及多物理場耦合仿真建模上手慢,更多的是無從下手,再加上學習視頻資料稀缺,以及各大交流解疑平臺咨詢的問題遲遲無人協助解疑,想通過仿真來完成自己的科研項目或者論文更是困難重重,應廣大comsol使用者要求,本單位特此舉辦 “COMSOL Multiphysics電磁場與多物理場耦合仿真”專題線上培訓班
二、培訓目標
通過本次培訓讓學員建立一種基本的數值模擬的思維,了解數值模擬的本質原理;不僅能熟練掌握COMSOL軟件操作運用和操作細節以及在仿真中常遇到的操作問題,還能夠通過所學進行類似工程問題的應用研究,達到更深入的科研理論研究
三、培訓對象
全國各大高校,科研院所,公司等從事物理場建模仿真的老師同學
適合參加培訓學員對象:
(1)剛接觸comsol還未安裝軟件 (2) 用了一段時間但是基礎較差
(3.)
展開 基礎的都會想解決自己的模型問題 (4)想系統性培訓學習comsol軟件
四、培訓講師
授課老師閻老師,來自國內知名科研院校,國家重點實驗室成員,有將近十年的comsol仿真經驗,主要擅長電磁、電磁熱、電磁熱流、磁流體、電磁結構、等離子體、激光、聲場等多物理場耦合建模仿真,歡迎廣大學員帶著自己的科研問題一起探討解決
五、 COMSOL Multiphysics電磁場與多物理場耦合仿真課表內容
一、多物理場耦合仿真及COMSOL軟件介紹
1、多物理場仿真的發展簡況。
2、操作界面介紹及操作技巧。
3、多物理場耦合的預定模式與耦合操作。
4、多物理場仿真軟件的關鍵特性
5、COMSOL軟件介紹
二,COMSOL軟件基礎操作
1、幾何建模:
COMSOL自帶幾何文件創建詳解, 幾何建模注意事項和建議,特殊幾何體建模,組合體和裝配體的異同
2、網格剖分:
網格劃分及各項功能詳解,網格剖分注意事項和網格收斂性判定,不同物理場的網格選擇與優化,網格質量判定與估計,自適應網格用法詳解。
3、后處理:
數據集處理以及求解數據的選擇,數據的二次處理繪圖
4、求解器:
直接求解器和迭代求解器的使用,從方程上求解上展示全耦合求解和分離式求解的異同,針對物理場如何選取和優化求解器。
5、參數、變量、函數、探針的作用及其使用方法,參數化掃描和助掃描的作用和使用。
三、低頻電磁場(ACDC)物理場技術詳解
1、麥克斯韋方程組微分形式講解和推導
2、電容、電感、電阻的控制方程和邊界條件設置,提取集總參數得到電容值,電感值。
展開 COMSOL低頻電磁場案例文檔.pdf
最近在做低頻電磁場仿真時發現一個比較全的頁面,包含的案例比較多,可以下載 pdf 后方便后期查看。comsol的ac/dc 模塊為模擬靜態和低頻范圍的電磁系統和過程提供建模工具和方法,案例分析了電磁場、電磁兼容以及常見的多物理場耦合問題。
鏈接地址:http://comsol.com/c/96ud
COMSOL 為各個領域的用戶提供了超過1000 個多物理場仿真模型,可以訪問COMSOL 官網 案例庫、搜索并下載感興趣的案例。
案例庫也放一下,避免有小伙伴找不到(域名后面加上模型的英文):http://cn.comsol.com/models
COMSOL 提供豐富的培訓課程和免費操作演示,無論是初學者還是高級用戶,一般都能找到適合自己的課程。
展開 、多物理場耦合仿真及COMSOL軟件介紹 1、多物理場仿真的發展簡況。
2、操作界面介紹及操作技巧。
3、多物理場耦合的預定模式與耦合操作。
4、多物理場仿真軟件的關鍵特性
5、COMSOL軟件介紹
二,COMSOL軟件基礎操作
1、幾何建模:
COMSOL自帶幾何文件創建詳解, 幾何建模注意事項和建議,特殊幾何體建模,組合體和裝配體的異同
2、網格剖分:
網格劃分及各項功能詳解,網格剖分注意事項和網格收斂性判定,不同物理場的網格選擇與優化,網格質量判定與估計,自適應網格用法詳解。
3、后處理:
數據集處理以及求解數據的選擇,數據的二次處理繪圖
4、求解器:
直接求解器和迭代求解器的使用,從方程上求解上展示全耦合求解和分離式求解的異同,針對物理場如何選取和優化求解器。
5、參數、變量、函數、探針的作用及其使用方法,參數化掃描和助掃描的作用和使用。
三、低頻電磁場(ACDC)物理場技術詳解 1、麥克斯韋方程組微分形式講解和推導
2、電容、電感、電阻的控制方程和邊界條件設置,提取集總參數得到電容值,電感值。
電準靜態、磁準靜態理論分析
3、線圈模型分析
三維線圈建模,不同線圈類型及激勵設置,線圈阻抗參數提取,邊界條件、網格剖分,求解器設。
集總端口設置、薄層設置、線圈電容提取、不同頻率下線圈條件選擇
4、電磁—聲—壓相互作用
建立靜電電路接口+聲學+幾何結構
5、磁流體建模
磁力控制方程設置,邊界條件設置,耦合電場、磁場和流場,解偏微分方程組,使用安培定律和電流守恒特征求解洛倫茲項特征
四、實際案例模型操作
案例一、電磁探測
(1)人體頭顱腫瘤MIT電磁探測
(2)人體頭顱幾何畫法。
(3)正向問題求解探討
(4)發射角與接收角相位差計算。
展開 COMSOLMultiphysics可以求解多場問題,完全開放的架構,任意獨立函數控制的求解參數,專業的計算模型庫,全面的第三方CAD導入功能,強大的網格剖分能力,大規模計算能力,豐富的后處理功能,專業的在線幫助文檔,多國語言操作界面,因此被應用于各個相關科研和產品研發領域
適合參加培訓學員對象:
(1)剛接觸comsol還未安裝軟件 (2) 用了一段時間但是基礎較差
(3.) 基礎的都會想解決自己的模型問題 (4)想系統性培訓學習comsol軟件
內容:
一,多物理場耦合仿真及COMSOL軟件介紹
二,COMSOL軟件基礎操作
三、低頻電磁場(ACDC)物理場技術詳解
四、實際案例模型操作
案例一、電磁探測(1)人體頭顱腫瘤MIT電磁探測(2)人體頭顱幾何畫法。(3)正向問題求解探討(4)發射角與接收角相位差計算。
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comsol電磁仿真,使用mef場,根據趨膚效應,在試樣裂紋兩側施加恒流交流電,測量裂紋兩側的電壓值。但是不知道問題出現在哪里,得到的電壓值數量級是e11級數。會是因為什么原因?
圖3 倒易晶格矢量的計算
計算時我們首先能帶計算,需要用到的comsol物理場是電磁波頻域,由于晶體具有重復的機構,因此可以使用周期性邊界條件,這樣一來只需要一個原胞,帶隙分析設計的難點在于能帶圖中必須對波矢進行掃描,并且,因為此結構的旋轉對稱性的缺乏,我們必須計算整個第一布里淵區的能帶結構,以獲得通帶和帶隙信息。
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Comsol基于場路耦合的三相電力變壓器電磁場計算
關鍵詞:電力變壓器;電磁性能;場路耦合;有限元;數值計算
1. 基于有限元法三維場路耦合數學模型
1.1 基礎理論
電磁場理論的基礎是麥克斯韋方程組,它適用于所有宏觀電磁現象的描述,是工程電磁場問題的數學基礎。麥克斯韋方程組一共包含四個方程,如下方程所示,分別描述了安培定律、法拉第電磁感應定律、高斯電通定律和高斯磁通定律
本案例基于COMSOL軟件的電磁場模塊,建立了線圈和磁芯的組合結構模型,并數值仿真得到結構的磁場分布變化,模型及仿真結果如圖所示:
感興趣的朋友,可以下載模型源文件!
本案例構建了一電磁結構設備,用于測量帶有裂紋的鋼結構的測通密度,建立的結構模型如圖1所示:
圖1 幾何模型
基于COMSOL軟件的電磁場分析模塊,模擬得到了帶有多條裂紋的鋼圓柱體結構的磁通密度模,模擬結果如下圖所示:
該方法和模型可用于進行結構的缺陷檢測,歡迎交流模型!
中求解電磁場的步驟
• RF、波動光學模塊的應用領域
RF、波動光學模塊內置方程解析推導
• 亥姆霍茲方程在COMSOL中的求解形式
• RF方程弱形式解析,以及修改方法(模擬特殊本構關系的物質)
• 深入探索從模擬中獲得的結果
(如電磁場分布、功率損耗、傳輸和反射、阻抗和品質因子等)
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.
各企事業單位、高等院校及科研院所:
COMSOL是一款大型的高級數值仿真軟件,廣泛應用于各個領域的科學研究以及工程計算,在多物理場耦合分析方面有其獨到的優勢,因此被應用于各個相關科研和產品研發領域,在我國擁有非常廣闊的前景。多物理場耦合仿真分析是近年來應用比較廣泛的有限元仿真分析方法,大大的縮短了產品研發周期,提高科研效率。為進一步推動高等院校、科研院所及企事業單位在COMSOL多物理耦合研究工作的開展
中求解電磁場的步驟
4.2 RF、波動光學模塊的應用領域
5、RF、波動光學模塊內置方程解析推導
5.1亥姆霍茲方程在 COMSOL 中的求解形式
5.2 RF 方程弱形式解析,以及修改方法(模擬特殊本構關系的物質)
5.3深入探索從模擬中獲得的結果
(如電磁場分布、功率損耗、傳輸和反射、阻抗和品質因子等)
6、邊界條件和域條件的使用方法
6.1完美磁導體和完美電導體的作用和使用場景
6.2阻抗邊界條件
五、COMSOL電磁場(ACDC)技術詳解
電磁理論以及方程形式介紹
1、電磁學知識回顧,麥克斯韋方程組所對應于各個模塊的內容。
2、專業物理場的應用場景和選擇標準。
3、域條件,邊界條件詳解。
4、材料定義,常數,非線性,各向異性,完全各項異性材料等的定義。
5、求解類型介紹與選取。