電磁加熱仿真的案例
COMSOL這個模型再不會不應該了昂(電磁加熱模型)
4、電磁加熱仿真流程
這里首先是對線圈產生的電磁場進行耦合計算，然后將電磁場的計算結果作為溫度場的瞬態熱分析結果對金屬導熱層表面的溫度進行計算，經過迭代收斂后得出結果進行后處理。
仿真結果
1、集膚效應
溫度場從中心向兩側逐漸降低，外壁溫度最大值為 470 K，感應電流集中在被測筒體表面時，由于存在集膚效應，筒體內部電流分布不均勻，筒體內壁實際電流較小。上述兩個區域的最大溫差約為0.2%。滾筒受渦流的焦耳熱加熱，滾筒內的溫度分布比電流分布平坦，仿真結果合理并滿足茶葉殺青溫度。
2、線圈參數對模型溫度的影響
線圈間距對滾筒加熱溫度的影響較大，線圈間距越小，滾筒平均溫度越大，溫升速率越快；線圈與滾筒提離距離越大，滾筒加熱溫度越小，滾筒溫升速率越慢。當線圈離滾筒表面越近時，磁感應強度越大，滾筒加熱效率越高，減小線圈與滾筒表面之間的距離，縮短線圈間距，提高加熱效率.
文章來源COMSOL仿真交流
展開 電磁爐加熱過程電磁-熱耦合仿真
電磁爐加熱過程電磁-熱耦合仿真
01
案例背景
電磁爐是日常生活中常見的家用電器，它是利用電磁感應原理對食物進行加熱，電磁爐的托盤是陶瓷材料，交變電流在線圈中的產生磁場，電磁爐鍋底放到托盤上，鍋體底部切割磁力線產生渦流，從而使鍋體本身發熱，用來加熱食物。
本案例采用INTESIM-Multiphysics分析軟件，對電磁爐物體加熱模型進行電磁-熱耦合分析，首先建立渦流場分析，利用軟件的耦合模塊，模擬電磁生熱到熱場的物理量傳遞過程，查看整體的溫度分布，最終得到電磁爐渦流場生熱過程的溫度分布，及被加熱物體的溫升。
02
案例功能特點
案例所屬物理場：多物理場INTESIM-Multiphysics
案例功能：渦流分析、電磁-熱耦合、非匹配網格映射插值
分析類型：諧態分析、穩態分析
03
案例分析
網格模型
電磁爐有限元模型如圖1所示，電磁場網格與溫度場網格是兩套不同的網格，電磁場網格采用高階四面體單元，溫度場網格采用低階四面體單元，有限元模型如圖2所示。
展開 玩具熊制作過程中的電磁感應加熱仿真 ￥500
<p>本案例建立了一電磁感應加熱裝置，基于COMSOL軟件模擬了玩具熊制作過程中的電磁感應加熱過程，幾何模型如圖1所示。仿真結果如圖2所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/c56395adfdc648d499ba30783ae4df9c.png" alt="Untitled31.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖1 幾何模型</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/15e33f57252c4a27bde1c88a8cea9746.png" alt="Untitled32.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>電磁場分布</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/d67d0fbcaa8f41998b375f893ed5367a.png" alt="Untitled33.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>玩具熊的電磁感應加熱制作過程</strong></p><p>感興趣的朋友可以下載模型，歡迎交流合作</p>
展開 Simcenter MAGNET 電磁感應加熱應用——感應爐中的電磁懸浮
為復雜計算提供輔助支持
熔爐磁場誘導電流，繼而在固體和熔融負載中加熱。與此同時，這兩種負載之間存在很大的差別：它們表現出截然不同的形狀和材料屬性。在熔爐加熱過程中，負載從固體坯料轉化為熔融半流體，熔爐負載參數將出現根本性變化。如前所述，熔爐必須在熔化負載的同時，保持熔融金屬的懸浮。
同時滿足這兩個條件必須經過復雜計算。下圖 是專為計算制定的工作流程圖。
從熔爐開始激活到金屬鑄造的熔煉總用時分為多個時間步。每個時間步包含一個獨立的使用Simcenter MAGNET 軟件進行電磁求解。所有仿真數據的后處 理 操 作 均 借 助 Mathcad 軟 件 來 完 成。Simcenter MAGNET 模 型 輸 入 內 容 源 自 上 一 步 驟 的 輸 出。
Simcenter MAGNET 模型執行電磁計算，然后將結果傳輸到 Mathcad 程序中。Mathcad 程序運用結果進行熱導、流體靜力學和電動力計算。這些結果作為輸入內容傳輸到工作流的下一步驟和通用工作流輸出中。
第一步，從加熱過程開始到負載頂面熔化的時間段。有別于其他時間步，該時間步要求使用單獨的固體負荷計算方法。其他時間步則是用剩余時間除以時間步數（第一個時間步不包括在內）來計算。考慮到冷坩堝段的構造，需使用 Simcenter MAGNET執行電磁場全 3D 仿真。下圖 是冷坩堝網格劃分示意圖。
各時間步執行完成后，Simcenter MAGNET 仿真結果將傳輸到 Mathcad 后處理模塊。這些模塊支持以下操作：
? 負載固體和熔融部分的溫度和能量計算
? 負載彎月面形狀確定
? 彎月面電磁穩定化
設計優化迭代
各時間步結果表現為積分參數和熔融負載構造。結果將作為輸入內容傳輸到下一個時間步。
圖 6 是熱分析結果，顯示負載溫度 (T) 在一段時間內的變化。
展開 
基于comsol的電磁加熱器具分析
基于comsol的電磁加熱器具分析
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飛機電磁加熱鉚接技術分析研究
摘 要：電磁加熱鉚接技術的出現很好的解決了飛機冷鉚接所存在的不足，對提升飛機鉚接質量有著比較重要的改善作用。本文通過對飛機電磁加熱鉚接技術進行簡單的概述，結合我國電磁加熱鉚接技術在飛機鉚接過程中的實際情況，對具體的技術細節進行闡述，望能夠對我國飛機應用電磁加熱鉚接技術有所指導意義。
中國論文網 http://www.xzbu.com/8/view-6865955.htm
關鍵詞：飛機鉚接；電磁加熱；分析研究
一、飛機電磁加熱鉚接技術概述
鉚接技術作為對飛機進行結構鏈接和修理最為關鍵的方法，主要應用在飛機機壁結構上將蒙皮和部分物件進行鏈接，1970年之前飛機鉚接技術中還主要是采用冷鉚技術為主，冷鉚中主要采用氣動錘鉚、液壓壓鉚兩種方法，分別采用冷氣作為鉚接動力，冷鉚中所采用的鉚槍體積小，重量較輕，所以使用也就比較方便，這種鉚接技術能夠有所發展也是因為這一大優勢。
1970年以后，隨著當代飛機設計使用壽命和可靠性的要求越來越高，大量欽合金、高強度鋼的應用越來越多，由于欽合金鉚釘的硬度高，塑性差，鉚接時鉚釘桿的膨脹量小，不易填滿鉚孔，難以形成墩頭，并且經常產生裂紋，這就不得不采用新的熱鉚接方法和工藝。國外如美國、俄羅斯熱鉚接設備主要采用電阻加熱的原理給鉚釘加熱后鉚接，如美國的隱形飛機機件大量采用熱鉚接方法，熱鉚接后基本看不出鉚釘的痕跡。
到目前為止，磁感應加熱原理的熱鉚接技術在我國還沒有應用到飛機結構的鉚接，也無成型的電磁熱鉚接設備，因此開展電磁熱鉚接技術的研究研制具有自主知識產權的電磁熱鉚接設備具有十分重要的意義。
展開 基于Maxwell和fluent的電磁爐加熱分析 ￥18.8
上次為大家分享了ANSYS中的電磁和熱的耦合方法，獲取相應的溫升和結構變形( 沒看過的同學可以回去看這里http://www.yqgqt.org.cn/content/post/309265).本次使用ANSYS當中的Maxwell和fluent對電磁爐加熱水進行分析。相對于ANSYS的熱分析方法，fluent軟件能更好的模擬物體表面的對流散熱，相對于對流系數的經驗輸入，fluent的自動計算有更好的準確性。
圖1.空間溫度分布
基本原理為線圈在電磁爐中通電，然后在鍋底產生渦流，加熱鍋底，進而熱傳導到鍋中的水，加熱水升溫，其主要的散熱為周圍的空氣。
主要分析本次采用ANSYS中的Maxwell計算高頻在鍋底產生渦流，進而產生熱量，將熱量讀取到fluent中，設置fluent的散熱條件，將鍋中的水加熱到一定的溫度。
由于具體參數未知，該分析的所有輸入參數都是假設數據，所以其結果與真實結果有一定的差距，該方法供大家學習
1.建立耦合場分析環境
在workbench中建立Maxwell 和fluent的耦合場，將模型共享鏈接，將maxwell和fluent的setup鏈接，表示讀取maxwell的熱生成。
圖2 耦合流程建立
2.Maxwell建立渦流場分析
在maxwell當中建立相應的模型，賦予材料，建立region域，設置線圈的電流和輸入端，建立求解，輸入相應的高頻，求解之后提取結果，可以獲取相應的電流密度和功率損耗。
圖3.Maxwell渦流場分析
圖4 功率分布
3.fluent建立溫度場分析
在fluent的DM中讀取maxwell的幾何模型，系統自動將region過濾掉，只讀取了相應的實體模型，在DM中建立熱分析的空氣域，模型最好將空氣的上側建立多一些，這樣更容易表示散熱的效果。
展開 基于COMSOL軟件模擬食品帶運輸過程中的電磁加熱過程 ￥800
<p>電磁加熱也稱電磁感應加熱，即電磁加熱(外文:Electromagnetic heating縮寫：EH)技術，電磁加熱的原理是通過電子線路板組成部分產生交變磁場、當用含鐵質容器放置上面時，容器表面即切割交變<a href="https://baike.baidu.com/item/%E7%A3%81%E5%8A%9B%E7%BA%BF/1868302" rel="noopener noreferrer" target="_blank">磁力線</a>而在容器底部金屬部分產生交變的電流（即<a href="https://baike.baidu.com/item/%E6%B6%A1%E6%B5%81/620414" rel="noopener noreferrer" target="_blank">渦流</a>），渦流使容器底部的載流子高速無規則運動，載流子與原子互相碰撞、摩擦而產生熱能。從而起到加熱物品的效果。因為是鐵制容器自身發熱，所以熱<a href="https://baike.baidu.com/item/%E8%BD%AC%E5%8C%96%E7%8E%87/2287418" rel="noopener noreferrer" target="_blank">轉化率</a>特別高，最高可達到95%是一種直接加熱的方式。
展開 電磁爐加熱溫度低查不到原因？老師傅給你做總結分析，管用！
在電磁爐使用過程中，很多朋友遇到過明明電磁爐功率已經開到最大，但是依舊不溫不火，功率上不來，造成這種現象原因很多，但是把頭緒理清了，卻也不是怎么復雜，下面我就一步步給大家做一個分析和總結。
1首先查在電磁爐上使用的鍋具是否符合要求，平底，鐵質（不帶磁性的不銹鋼也不行），鍋底大小都要符合要求，不符合要求的鍋具，檢鍋電路會反饋給CPU啟動保護。
2，檢查市電是否在正常范圍內，如果市電過低或過高，電磁爐都會啟動保護。
3，檢查主板上面的300V，18V,5V三個電壓是否正常，這三個電壓中有任何一個不正常，電磁爐都不能正常工作，這三個電壓的詳細情況，我在前面的文章中都有詳細介紹。
4，檢查勵磁線圈，和勵磁線圈并聯的諧振電容。本來，勵磁線圈是很少壞的，但是現在很多不良廠家為了節約生產成本，將勵磁線圈改用鋁線制作，這就容易出問題了。
諧振電容失效或容量降低，都會引發此故障（數字萬用表測電容，大家都會嗎）。
5，檢查一下可調電阻是否不良或損壞，就是線路板旁邊的一個小電位器，這個元件壞的情況也是比較多的
6，查一查LM339比較器輸入電壓，如果其輸入電壓比較低，那么久查查和他這個引腳有關聯的元件，找出使電壓變低的元件
基本上，電磁爐加熱溫度過低或者說輸出功率低要查的電路，就是這些，當然，具體還可以細分，這就要具體看什么型號的電磁爐了，我希望教給大家的是漁，而不是魚。
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展開 如何學好電磁仿真技術？ 附電磁學仿真下載
電和磁是不分家的，有電的地方就有磁，所以電磁技術在電氣設備當中得到了廣泛的應用。
1、電氣設備的絕緣分析是電氣柜的必要仿真之一，換言之，就是在設備當中是否發生閃電（電弧擊穿），那么仿真軟件就可以根據離散化的空間單元來計算電場強度，進而判斷其場強是否大于空氣的擊穿場強，后期進行必要的產品設計更改。這是電磁軟件的電場應用。
2、考慮磁場應用就更多了，高頻的電磁波這里不做考慮，那么低頻的應用包括考慮熱效應的有電磁爐、電磁感應淬火、電氣設備功率損耗、電纜功率損耗等
3、考慮電磁受力的有電磁炮、電磁鐵、斷路器的電磁脫扣器，電氣柜的電動力
4、考慮電磁場效果的的有變壓器、金屬檢測儀器、無線充電技術、磁懸浮等技術
電磁仿真技術學習經驗分享
以上講了電磁的常規應用，下面我說一下個人的對于電磁仿真技術的學習經驗。供大家參考，有興趣的可以深入研究
1、話說干一行愛一行，首先你得喜歡仿真分析這門玄學。更要對其充滿好奇心，要多想想你能從中得到什么，沒有興趣，那么就果斷放棄吧，此處不開花，總有你綻放的地方
2、有了興趣那么你就要開始深入研究。如果你對《周易的》乾坤八卦不了解（乾代表天，坤代表地，巽（xùn）代表風，震代表雷，坎代表水，離代表火，艮（gèn）代表山，兌代表澤），那么你對五行-金、木、水、火、土，至少要有個概念，換言之，你對Maxwell方程組不了解，那么對其衍生的電磁學知識有個初步的感性認識，其理論知識至少要達到一定高度（初中物理中的電磁知識即可）。
原理其實很簡單，結合個人經驗，你需要知道三點知識即可
（1）明白無論直流還是交流，只要有電流就會產生磁場，了解其磁場方向（右手定則），方向看看指南針即可
（2）明白電流在磁場中受力方向（左手定則）。
展開 仿真APP在微波加熱仿真分析中的應用
一、背景介紹
微波爐是一種常用的食物加熱工具，主要是由腔室、磁控管、波導管三個部分組成。在工作過程中，磁控管產生波長約為12.2cm的微波（對應頻率2.45GHz），通過波導管注入腔室內，在腔室內產生振蕩的磁場和電場，引起食物內水分子等極性分子的快速運動，從而產生熱量，加熱食物。
圖1 微波爐示意圖
但在日常生活使用中，我們經常會碰到這樣的問題：為什么加熱后的食物第一口燙嘴，但是第二口下去卻又冷冰冰的？到底要加熱多長時間才合適？食物在微波爐內到底是從內向外加熱還是從外向內加熱？
為了解開這些疑惑，我們通過仿真分析，可以計算出食物在加熱過程中，腔室內電磁場分布情況、食物功率損耗密度分布和食物傳熱分布。基于Simdroid多物理場仿真Paas平臺開發的微波爐多物理場分析APP，可以對微波爐工作過程中食物加熱機理進行快速分析并對加熱過程進行直觀展示。
二、仿真APP解決方案
通過采用多物理場仿真平臺Simdroid提供的電磁－熱耦合分析功能，可以對微波加熱食物過程中電磁場分布以及食物加熱溫升過程進行同步分析計算。基于其內置的APP開發器，以無代碼化的方式便捷封裝全參數化仿真模型及仿真流程，將仿真知識、專家經驗等固化為微波爐多物理場仿真APP，可供沒有仿真經驗的使用者快速上手使用。
本文以一個功率為1kW的典型微波爐為例，介紹微波爐多物理場仿真APP的制作方法，并基于仿真APP對不同食物材料參數、不同食物大小、不同加熱時長結果進行對比和評估，揭示微波爐加熱過程中的多物理場耦合過程。
1、仿真流程搭建
1）新建高頻電磁－熱耦合多場仿真工程。
圖2 新建多物理場工程界面
2）參數化建模。建立微波爐和食物模型，將其關鍵設計尺寸參數化。
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移動的激光熱源加熱及熱形變仿真（COMSOL) ￥25
<p><strong> 激光加熱及激光焊接非常常見，，如何仿真激光焊接過程的熔深及路徑上的熱應變呢？本貼以激光加熱為例，模擬高斯分布熱源勻速經過兩塊金屬體接縫處的場景。本例還適用于激光加熱，粒子轟擊加熱等以移動的高斯熱源加熱的場景。</strong></p><p> 本例使用激光功率500W，熱源移動速度10mm/s，焊接使用兩塊不銹鋼板。</p><p> 仿真主要流程就是：</p><p>1：定義激光熱源；</p><p>2：定義激光熱源行走路徑；</p><p>3：導入幾何</p><p>4：添加材料；</p><p>5：物理場設置，包含固體傳熱和固體力學；</p><p>6：網格劃分；</p><p>7：研究設置</p><p>8：后處理。結果可看熔深大小，焊接熱變形，激光行走過程等溫面分布等。
展開 AMESim電磁閥仿真詳解：一種深低溫電磁閥試驗系統設計與仿真
基金項目：國家自然科學基金——聯合基金項目（U1937602）
摘 要：
為實現某低溫運載火箭三子級冷氦增壓系統液氫溫區閥門性能考核，采用AMESim建立系統仿真模型，仿真分析被測冷氦增壓電磁閥不同工作模式，得出兩臺200W@20K斯特林制冷機、兩臺70L高壓低溫換熱貯罐、按照箭上落壓、等間隔開啟/關閉工作模式的設計方案，以最小貯箱容積和最短換熱時間實現冷氦電磁閥液氫溫區性能試驗。
大連理工大學賓月珍教授團隊《CEJ》：天然橡膠增韌碳納米管巴基紙及其在電磁屏蔽，導熱，焦耳加熱和摩擦納米發電等領域的應用
可穿戴電子設備的快速發展在改善人們生活水平的同時，也產生了電磁輻射。電磁污染不僅會影響設備的正常運行，甚至會威脅到人類的健康。碳納米管巴基紙（Buckypaper, BP）由于優異的導電性被廣泛于電磁屏蔽領域。之前該課題組探討了碳納米管在不同溶劑中的分散性及真空過濾成膜性，并詳細研究了BP的結構及其性能（Compos. Sci. Technol. 2019,181,107699. Mater. Design. 2019,184,108175.）。雖然BP具有優異電磁屏蔽性能（EMI SE），在35 μm厚時EMI SE為31.2 dB，但其斷裂伸長率僅為2%，這限制了其進一步的應用。研究人員通過真空過濾、超聲波浸漬、交聯等方式將高分子材料引入BP來改善其柔韌性。但BP斷裂伸長率增加并不明顯，同時操作過程太復雜，涉及特殊條件，程序和設備。因此簡單高效制備兼具高柔韌性和高電導率的BP仍存在困難。此外除了優異的電磁屏蔽性能，還應考慮在實際應用中對多功能的要求，如兼具導熱、焦耳加熱、摩擦發電、傳感、阻燃等。
展開 Infolytica軟件在電磁閥電磁仿真中的解決方案
電磁閥利用通電線圈激磁產生電磁力驅動閥芯運動以開啟和關閉閥門結構緊湊、尺寸小、重量輕、密封良好、維修簡便、可靠性高是自動控制領域的重要部件。但是電磁閥的電磁設計目前往往還停留在基于磁路的方式、憑經驗公式或模仿國外同類產品產品性能靠估算和事后測試。 比例電磁鐵作為電液比例閥的關鍵部件是電液比例閥應用最多的電—機械轉換器其功能是將輸入的電流信號轉換成力或位移信號輸出其軸向推力與線圈電流成正比且在有效行程范圍內保持恒定。由于影響比例電磁鐵性能特性的結構參數較多傳統設計一般采用磁路法對各個結構參數作用評估往往不夠具體和準確需要采用電磁有限元方法進行準確計算。
Infolytica軟件在電磁閥電磁仿真中的解決方案.pdf
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