場路耦合仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
場路耦合仿真的視頻教程
增材仿真:apdl+熱力耦合+生死單元+溫度場+應(yīng)力場
在模擬成型過程中，通過改變溫度載荷的位置來仿真掃描移動，利用生死單元循環(huán)算法技術(shù)控制單元“生死”的激活來模擬材料的堆積增加，通過控制單元激活的時間間隔控制成型速度
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增材仿真+生死單元+ansys apdl+熱力耦合+溫度場+應(yīng)力場
介紹：運用ANSYS二次開發(fā) APDL語言編輯出參數(shù)化程序來建立模型、控制和劃分網(wǎng)格、 定義材料參數(shù)、施加載荷與邊界條件、分析控制以及求解等完成有限元分析全部過程。在模擬成型過程中，通過改變溫度載荷的位置來模擬噴嘴的掃描移動，利用生死單元循環(huán)算法技術(shù)控制單元“生死”的激活來模擬材料的堆積增加，通過控制單元激活的時間間隔控制成型速度
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ANSYS Siwave 及circuit模塊場路協(xié)同模擬PCB板真實工況下的遠(yuǎn)場仿真操作教程
本課程適合哪些人學(xué)習(xí)： 1、電磁仿真設(shè)計領(lǐng)域多年工程經(jīng)驗的工程師 2、科研工作者 3、高校理工科老師 4、學(xué)校理工科學(xué)生 5、電磁仿真愛好者 6、學(xué)習(xí)SIWAVE,HFSS等學(xué)習(xí)人員 課程介紹： 1、ANSYS Siwave 及circuit 模塊場路協(xié)同模擬PCB板真實工況的遠(yuǎn)場仿真操作Step By Step操作教學(xué)視頻 2、講師提供教程相關(guān)模型進行專項訓(xùn)練，提高用戶的實際操作能力
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場路耦合仿真的實例教程
1.2 場路耦合電路方程
如圖1所示等效電路模型即為用于場路耦合計算的繞組回路的等效電路。
圖1. 場路耦合的等效電路模型
電路分析中，因為繞組中渦流的影響很小，可將其忽略，則等效電路的電路方程可表示為：
為建立電路和場耦合的聯(lián)系，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，可以用繞組所交鏈的磁鏈的變化率來表示繞組所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：
渦流計算中，繞組的磁鏈可表示為：
將上面2個公式并進行離散，得到：
Ps:因不法商家瘋狂盜取本公眾號截圖，對工作室造成了不良影響，因此文章選圖皆做水印處理，為此給大家?guī)聿槐憔凑堈徑狻?2. 物理模型
由于變壓器內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各部分結(jié)構(gòu)尺寸相差懸殊，在滿足電磁場求解精度的前提下，為了合理簡化求解過程，以滿足計算機工作限度，在場路耦合的電磁計算中對變壓器模型作出以下基本假設(shè)：
（1）由于計算條件的限制，近似認(rèn)為變壓器結(jié)構(gòu)件的材料均勻，各向同性；
（2）將變壓器原邊繞組和副邊繞組等效為圓筒狀；
（3）變壓器三相鐵芯繞組完全對稱，變壓器內(nèi)部繞組中心處連線縱向軸面前后對稱，左右對稱；
（4）基于電磁感應(yīng)原理工作的變壓器，其電磁關(guān)系主要由鐵芯和繞組決定，忽略變壓器內(nèi)夾件、拉板等其他結(jié)構(gòu)件的影響，只保留變壓器的鐵芯和繞組。具體計算模型和材料參數(shù)如圖2和3所示。
圖2. 計算模型
圖3. 材料參數(shù)設(shè)置
3. 物理場邊界條件
基于場路耦合數(shù)學(xué)模型對變壓器運行在額定工況時的內(nèi)部電氣量變化和內(nèi)部磁場分布情況進行仿真計算，分析變壓器內(nèi)部電磁性能規(guī)律。物理場邊界條件及場路耦合模型設(shè)置如圖4所示，網(wǎng)格剖分及質(zhì)量分布如圖5所示。
圖4. 物理場邊界條件及場路耦合模型
圖5.
展開 （轉(zhuǎn)）
由于常規(guī)的弱耦合方法，在機電系統(tǒng)聯(lián)合仿真中，容易造成系統(tǒng)出現(xiàn)不收斂和計算精度偏差的問題，針對該問題，可以通過采用同步迭代方式和直接強耦合方式來得到解決。
在直接強耦合方式中，求解算法采用同步求解電路、非線性器件和有限元模型，可以從根本上消除弱耦合方法的問題，因此其計算精度和收斂性都非常好。
在EasiMotor 軟件中，集成了電機 + 控制器仿真的直接耦合分析方法，采用該集成設(shè)計模塊能夠快速準(zhǔn)確的展開機電一體化電機系統(tǒng)的仿真分析，軟件集成了電機控制的多種常規(guī)控制算法，如下表所示：
對于變頻器 + 電機應(yīng)用的場合，利用軟件內(nèi)嵌的算法便可以非常方便和快捷的進行系統(tǒng)的設(shè)計評估，極大程度的方便了一體化驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計工作。
在直接耦合分析過程中，控制算法根據(jù)電機采樣數(shù)據(jù)，確定功率器件開關(guān)狀態(tài)，并根據(jù) PWM 脈寬確定下一步仿真步長。這樣一方面在直接耦合中實現(xiàn)了數(shù)字控制技術(shù)、外部電路和有限元模型的完整系統(tǒng)仿真，另一方面由于步長根據(jù) PWM 信號確定，因此其仿真計算量與弱耦合觸發(fā)方式基本一致，如圖 1 為 EasiMotor 中直接耦合算法的設(shè)置界面。
圖 1 電機與控制器直接耦合分析設(shè)置界面
圖 2 為 EasiMotor 中建立的電機控
制系統(tǒng)直接耦合分析原理圖。
圖 2 電機與控制器直接耦合分析原理圖
圖3為直接耦合方式下永磁同步電機起動過程轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線和電流響應(yīng)曲線，完成該仿真的時間為1h:33min:36s。
（a）電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線
（b）電機電流響應(yīng)曲線
圖 3 永磁同步電機起動響應(yīng)波形
由于直接耦合模式中既解決了弱耦合模式下仿真精度與收斂性的問題，又解決了同步迭代模式下仿真時間過長的缺陷，因此，該方法尤其適用于電機驅(qū)動系統(tǒng)的有限元仿真分析。
展開 一、給方法解決以下關(guān)鍵問題：
1、仿真分析結(jié)果主要在于經(jīng)驗積累，12年以上正脈工程應(yīng)用專家?guī)愦鹨山饣?2、有效掌握變壓器、電磁閥機電產(chǎn)品Maxwell和Simplorer場路耦合工程分析方法+實操模型訓(xùn)練
3、所有實例緊緊圍繞變壓器、電磁閥等機電產(chǎn)品Maxwell和Simplorer場路耦合工程分析為核心目標(biāo)，進行實操模擬訓(xùn)練
二、12個實例模型貼近工程實戰(zhàn)操作：
實例01：螺旋線圈磁場仿真
實例02：磁場類型問題分析
實例03：電場類型問題分析
實例04：電動機2D場分析
實例05：電磁閥3D場分析
實例06：穩(wěn)壓電路分析
實例07：直流電動機電流和速度控制分析
實例08：三相PWM整流橋電動機C模型分析
實例09：電磁制動器場路耦合分析
實例10：無線充電器場路耦合分析
實例11：永磁電機場路耦合分析
實例12：電磁爐場路耦合分析
三、差異化、效果保證：
1、實戰(zhàn)：專注CAE仿真計算12年，有自己的超算中心，積累了大量的項目工程案例
2、原理：帶領(lǐng)學(xué)員訓(xùn)練實操過程，注重步驟和設(shè)置原理
3、系統(tǒng)：7600+學(xué)員反饋、工程實例更新與精選，形成系統(tǒng)的版權(quán)知識體系
4、響應(yīng)：自主師資與合伙人模式，可直接對接客戶問題，即時做出響應(yīng)
5、效果：所有學(xué)員提供高配筆記本、工程模型、電子資料、操作軟件、操作指導(dǎo)與反饋
四、增值服務(wù)
持本人學(xué)生證或教師證享有9折優(yōu)惠；一個單位同時報名2人享有9折優(yōu)惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優(yōu)惠。
展開 200元優(yōu)惠
優(yōu)惠二：報名兩人及以上每人可享受200元優(yōu)惠
授課老師閻老師，來自國內(nèi)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(jīng)驗，主要擅長電磁、電磁熱、電磁熱流、磁流體、電磁結(jié)構(gòu)、等離子體、激光、聲場等多物理場耦合建模仿真，歡迎廣大學(xué)員帶著自己的科研問題一起探討解決
祝各位在科研的道路上勇于探索，攻堅克難 實現(xiàn)科研夢！
課程簡介：
射頻微波產(chǎn)品的研發(fā)趨勢是小型化和集成化，天線和饋線網(wǎng)絡(luò)、射頻有源和無源部件被更緊密的結(jié)合在一起，其性能相互影響，而場路一體化仿真成為用戶亟需解決的新需求。HFSS具備強大的電磁場仿真功能，兼具射頻微波電路與系統(tǒng)仿真能力。尤其近年來，其電磁場和電路仿真設(shè)計界面已經(jīng)集成在統(tǒng)一的Ansys電子桌面中，從而使得電磁場和射頻電路協(xié)同仿真更加便捷，仿真數(shù)據(jù)在兩者之間無縫傳遞，用戶可更加準(zhǔn)確評估高集成度射頻微波模塊或子系統(tǒng)的整體性能。
本次網(wǎng)絡(luò)研討會將帶您了解最新的HFSS無縫場路協(xié)同仿真技術(shù)！
講師簡介：
羅輝
Ansys公司高頻應(yīng)用工程師，負(fù)責(zé)HFSS等高頻電磁仿真軟件的售前售后技術(shù)支持，在天線、微波器件、射頻電路和射頻系統(tǒng)干擾等應(yīng)用方向具有深厚的行業(yè)經(jīng)驗和技術(shù)積累，為客戶提供量身定制的高頻電磁場仿真方案、軟件使用培訓(xùn)和設(shè)計咨詢等各方面服務(wù)。
點擊報名：http://event.31huiyi.com/1948276965/index?c=jishulink
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場路耦合仿真的最新內(nèi)容
LS-DYNA--復(fù)雜工程系統(tǒng)仿真的核心工具，其強大的多物理場耦合能力使其在一些對仿真精度與效率要求苛刻的領(lǐng)域具有了不可替代性。
LS-DYNA 的多物理場耦合能力以顯式動力學(xué)為核心，通過算法創(chuàng)新、材料模型庫和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)適配，既可以對復(fù)雜物理現(xiàn)象的精準(zhǔn)模擬，還可以保證高效的計算性能和工程實用性。
LS-DYNA 在流固耦合、電熱耦合、電磁 -
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
1.3.1 概述
首先，詳細(xì)介紹了DSP器件的結(jié)構(gòu)信息，以及布局和安裝等情況。并基于上述真實的DSP器件模型，利用有限元軟件Abaqus建立了球柵陣列BGA結(jié)構(gòu)封裝體的基本模型， 分析DSP器件在不同條件下的受力情況，按照不同安裝變形、不同力學(xué)條件、不同溫度變化、綜合工況、高低溫交變循環(huán)五種工況，分別建立相應(yīng)的有限元模型，分析在每種載荷作用下得到的仿真結(jié)果，并計算DSP
<p> Comsol以其強大的多物理場耦合能力、強大的網(wǎng)格劃分以及高精度仿真結(jié)果廣泛應(yīng)用于能源行業(yè)，多工況下瓦斯抽采的多物理場耦合是一個復(fù)雜且關(guān)鍵的研究領(lǐng)域。</p><p> 在瓦斯抽采過程中，主要涉及到的物理場包括煤體變形場、瓦斯?jié)B流場、溫度場等，這些物理場之間的耦合作用對瓦斯抽采效果有著重要影響。瓦斯抽采過程中涉及多種工況
Ansys機電組件和系統(tǒng)解決方案
Ansys的主要優(yōu)勢
Ansys在電力變壓器仿真方面的具體優(yōu)勢
? 強大的靜態(tài)和瞬態(tài)求解器，可解決集膚效應(yīng)、非線性飽和問題、損耗、多繞組的外部電路以及隨時間變化的磁場
? 強大的自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)可生成適當(dāng)、準(zhǔn)確和有效的網(wǎng)格
? 高性能計算 (HPC) ，通過參數(shù)化和優(yōu)化來解決數(shù)值（矩陣）較大的仿真問題
? 用于多繞組和瞬態(tài)分析的場路耦合仿真
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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(guān)鍵詞：電力變壓器；電磁性能；場路耦合；有限元；數(shù)值計算
1. 基于有限元法三維場路耦合數(shù)學(xué)模型
1.1 基礎(chǔ)理論
電磁場理論的基礎(chǔ)是麥克斯韋方程組，它適用于所有宏觀電磁現(xiàn)象的描述，是工程電磁場問題的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。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(yīng)定律、高斯電通定律和高斯磁通定律
變壓器多場耦合仿真APP可開展電力變壓器的多物理場仿真，可針對變壓器熱故障開展校核，獲得不同發(fā)熱功率下變壓器內(nèi)溫度場分布。
隨著電力行業(yè)的發(fā)展，電力變壓器的安全性、可靠性和效率等方面的需求越來越高。為了滿足這些需求，現(xiàn)代仿真技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電力變壓器的設(shè)計、測試和校核。變壓器多場耦合仿真APP是一種新型的仿真工具，可針對電力變壓器的多物理場進行仿真。
變壓器多場耦合仿真APP可以模擬變壓器內(nèi)部的多種物理場
本案例建立了一加熱爐內(nèi)陶瓷模型，基于COMSOL軟件中的固體力學(xué)模塊、固體和流體傳熱模塊、湍流流體模塊、動網(wǎng)格以及結(jié)合PDE描述的含水量變化，模擬了一多孔介質(zhì)模型的陶瓷坯體加熱過程中的體積變化，仿真結(jié)果如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
5G終端產(chǎn)品設(shè)計及挑戰(zhàn)
Why 5G?
- Higher bandwidths (available at higher frequencies)
- Many of these frequency ranges are largely untapped in terms of current wireless
背景介紹
最初的流固耦合FSI(Fluid-Solid Interaction)專指研究流體載荷對彈性結(jié)構(gòu)的影響，例如飛機機翼氣動彈性問題，船舶螺旋槳的水彈性問題，核反應(yīng)堆燃料棒的渦激振動問題等等。在數(shù)值仿真領(lǐng)域FSI概念擴展到一般性的CFD模型和FEA模型的數(shù)據(jù)交換問題。
FSI真實案例：大橋與風(fēng)場組成了耦合系統(tǒng)，大風(fēng)產(chǎn)生了一定頻率的卡門渦脫落，這個頻率與耦合系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)固有頻率相近，使系統(tǒng)發(fā)生了共振
