磁致伸縮仿真的案例
Simcenter變壓器磁致伸縮仿真
然而，磁致伸縮力還有另一個組成部分。這是作用在兩種不同材料之間界面上的力。此力表示接口處存在的不連續性。圖8中的場圖顯示了鐵芯和周圍空氣之間界面上力密度的這一分量。當然，人們不能忽視磁致伸縮力的這一重要組成部分。
圖 8： 磁致伸縮不連續力密度 – （a） 2D 圖，（b） 3D 圖
進一步的振動和噪聲分析
最后，設計人員對由此產生的振動和噪聲感興趣。這需要節點磁致伸縮力作為結構分析軟件中的載荷。節點磁致伸縮力是內力和界面上的力之和。例如，圖 9 中顯示的電抗器力場圖是導出到 Simcenter 3D 用于振動和噪聲研究的節點力。
圖9：電抗器的磁通密度和磁致伸縮力
在Simcenter 3D中進行的振動噪聲仿真，我們將在后續文章中介紹。
文章來源：simcenter3d
展開 COMSOL磁致伸縮仿真
磁致伸縮換能器用于聲吶、聲學裝置、主動振動、位置控制和燃油噴射系統。在金屬無損檢測方面應用的也比較多。
（1）模型介紹
線圈通入正弦脈沖激勵電流：
（2）仿真結果
應力和形變分析
回波分析
更多案例請關注：iCAE工作室
變壓器鐵心電磁振動仿真及影響因素研究
自 20 世紀 70 年代以來，中外針對電力變壓器鐵心的振動特性開展了大量實驗與仿真研究，且研究規模不斷擴大［1］。趙莉華等［2］通過實驗研究分析了變壓器鐵心的振動，得到了不同工況下鐵心的振動頻譜特性。韓芳旭等［3］基于磁致伸縮力-熱應力比擬的數值計算方法建立電磁場數值模型，求解鐵心每個節點不同時刻的磁密值，加載試驗測得的硅鋼片磁致伸縮特性曲線，仿真得到鐵心每個時間步各個節點的磁致伸縮力，導入到結構場計算模型中求得鐵心本體的振動位移。在鐵心振動模型的研究方面，朱葉葉等［4］、張黎等［5］建立了鐵心材料磁致伸縮的本質模型，利用彈性力學原理描述硅鋼片材料的本構關系，將不同磁感應強度下的磁致伸縮應變轉化為應力，采用弱耦合的形式對鐵心應力場進行仿真分析。祝麗花［6］采用方圈法測試硅鋼片磁化特性以及材料的磁致伸縮數據，建立電磁-結構耦合模型，仿真獲得了鐵心磁場與振動位移。王佳音［7］詳細測量了多種取樣方向硅鋼片的磁化曲線與磁致伸縮曲線，獲得了比較詳細的材料各向異性數據，便于模擬各種情形下的仿真條件。張哲［8］建立了考慮材料磁致伸縮特性的磁-機械耦合模型，相比于硅鋼片電機，非晶合金電機鐵心振動量更大，且磁致伸縮受應力影響程度更加明顯。張鵬寧等［9］從直流偏磁機理和振動噪聲基本原理著手，將電磁場、結構力場和聲場進行耦合計算完成直流偏磁下鐵心振動和噪聲問題的研究，分析了偏磁狀態下鐵心本體的振動情況，得到了一般性結論。祝麗花等［10］利用能量變分原理以強耦合方式描述鐵心磁場與應力場之間的關系，建立了電力變壓器鐵心磁致伸縮三維仿真模型，計算了鐵心在空載運行時的磁感應強度分布和振動分布。魏亞軍等［11］、莫娟等［12］通過建立電磁場與應力場的偏微分方程，研究了鐵心和繞組在不同負載條件下的磁通分布和應力應變。
展開 