磁-力耦合仿真的案例
結(jié)構(gòu)磁-力耦合數(shù)值仿真 ￥1500
本案例模擬了一軟質(zhì)錐形腔體結(jié)構(gòu)，在受到設(shè)計(jì)的磁場力的作用下發(fā)生收縮變形的過程，模擬結(jié)果如圖所示：
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地磁作用下油氣管道力磁耦合仿真分析與實(shí)驗(yàn)研究
徐鴻飛等[6]利用ANSYS有限元軟件研究了腐蝕管道在內(nèi)壓及地磁場作用下空間磁信號的分布規(guī)律，分析了不同提離高度對于管道缺陷磁信號的影響，以及不同缺陷深度下的磁信號分布。楊曉惠等[7]構(gòu)建了考慮力磁耦合效應(yīng)和位錯(cuò)釘扎效應(yīng)的擴(kuò)展磁荷模型，研究了多種管道異常狀況引起的弱磁檢測信號變化規(guī)律，同時(shí)利用工程檢測實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該模型的有效性。何騰蛟等[8]建立了埋地鐵磁管道非接觸磁應(yīng)力信號理論模型，通過自主研制的非接觸掃描磁力計(jì)識別出磁異常管段。玄文博等[9]依托Maxwell仿真軟件對X80鋼管道樣板進(jìn)行靜態(tài)磁化和動(dòng)態(tài)退磁仿真研究，分析了X80鋼的磁化和退磁現(xiàn)象,獲取了X80鋼的磁化特性曲線。鄭福印等[10]對鐵磁性材料力磁耦合關(guān)系進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，推導(dǎo)出應(yīng)力與材料磁導(dǎo)率的函數(shù)關(guān)系，對管壁切向應(yīng)力信號與管壁表面切向磁場分別進(jìn)行了測量。翁光遠(yuǎn)等[11]針對輸油氣管道應(yīng)力檢測問題，采取了局部磁化技術(shù)和磁通量測量技術(shù)，得出了不同應(yīng)力狀態(tài)下，強(qiáng)磁場中的磁通信號和應(yīng)力的理論模型，并進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)測和應(yīng)用。
這些研究成果加速了磁力學(xué)理論及應(yīng)用的發(fā)展進(jìn)程，并使得有關(guān)輸油氣管道磁力學(xué)的研究也越來越多，但是由于管道力磁檢測理論與技術(shù)還不夠成熟，需要在這方面開展更深入的研究[12]。
1 應(yīng)力-磁通量耦合模型
輸油氣管道以X80型管線鋼材料為研究對象，在MATLAB中模擬得到地磁場環(huán)境下輸油氣管道的復(fù)雜應(yīng)力與磁化強(qiáng)度之間的關(guān)系，如圖1所示。由圖1可以看出，輸油氣管道受復(fù)雜應(yīng)力作用時(shí)，復(fù)雜應(yīng)力逐漸增大，磁化強(qiáng)度先快速增大，到達(dá)磁飽和點(diǎn)后，磁化強(qiáng)度逐漸出現(xiàn)退磁現(xiàn)象。
圖1 管道應(yīng)力磁化曲線
在地磁場環(huán)境下，輸油氣管道的復(fù)雜應(yīng)力與相對磁導(dǎo)率的關(guān)系如圖2所示。由圖2可以看出，在地磁場環(huán)境下，相對磁導(dǎo)率隨復(fù)雜應(yīng)力的增加而逐漸增大，基本呈一一對應(yīng)的線性關(guān)系。
展開 ANSYS APDL力磁耦合
仿真教學(xué)
COMSOL力磁耦合
仿真教學(xué)
Maxwell 仿真--海爾貝克陣列磁懸浮受力結(jié)果
仿真分析上面兩組磁體的受力情況
1.磁場分布如圖所示，可以看到中間有三個(gè)渦，磁場最小，而磁體的邊界位置磁場最大
2.磁鐵的磁力線如果所示，明顯能夠看到中間位置的磁場較大
3.提取受力結(jié)果如圖所示，結(jié)果受力為10000N
4.而采用常規(guī)的5個(gè)磁體統(tǒng)一的方向，提取結(jié)果如下圖所示
磁場分布情況
磁力線分布情況
受力結(jié)果數(shù)值
總結(jié)：
海爾貝克陣列對于一側(cè)的磁場有明顯的加強(qiáng)，其受力結(jié)果有明顯的加強(qiáng)，從2908N到10000N，其數(shù)值約增大3倍，所以該方法對于磁懸浮類型的產(chǎn)品有較好的應(yīng)用價(jià)值
展開 基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動(dòng)力學(xué)性能仿真模型
為了有效評價(jià)磁懸浮車輛動(dòng)力學(xué)性能,引入SIMPACK仿真軟件,根據(jù)磁懸浮車輛多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)拓?fù)潢P(guān)系圖,建立了磁懸浮車輛2軌道2控制系統(tǒng)的耦合動(dòng)力學(xué)模型,分析了試驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果。在模型中,磁懸浮車輛被視為多剛體,并具有兩系懸掛系統(tǒng),軌道被視為彈性歐拉梁,并考慮了磁懸浮車輛的控制系統(tǒng)性能。數(shù)值分析結(jié)果表明:梁的最大變形的計(jì)算值為115mm,試驗(yàn)值為116mm,車體的垂向加速度仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本一致,利用仿真模型能較準(zhǔn)確地預(yù)測耦合系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性能
基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動(dòng)力學(xué)性能仿真模型.pdf
展開 基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動(dòng)力學(xué)性能仿真模型
基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動(dòng)力學(xué)性能仿真模型
摘 要:為了有效評價(jià)磁懸浮車輛動(dòng)力學(xué)性能,引入SIMPACK仿真軟件,根據(jù)磁懸浮車輛多體系
統(tǒng)動(dòng)力學(xué)拓?fù)潢P(guān)系圖,建立了磁懸浮車輛2軌道2控制系統(tǒng)的耦合動(dòng)力學(xué)模型,分析了試驗(yàn)結(jié)果和仿
真結(jié)果。在模型中,磁懸浮車輛被視為多剛體,并具有兩系懸掛系統(tǒng),軌道被視為彈性歐拉梁,并考
慮了磁懸浮車輛的控制系統(tǒng)性能。數(shù)值分析結(jié)果表明:梁的最大變形的計(jì)算值為115 mm ,試驗(yàn)值
為116 mm ,車體的垂向加速度仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本一致,利用仿真模型能較準(zhǔn)確地預(yù)測耦合
系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性能。
關(guān)鍵詞:車輛工程;磁懸浮車輛;可靠性評價(jià);仿真模型;動(dòng)力學(xué)
基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動(dòng)力學(xué)性能仿真模型.pdf
展開 “新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁、磁熱、振動(dòng)、噪聲多場耦合” 高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)
尤其對變壓器電磁和磁熱仿真、電機(jī)電磁、磁熱和電磁振動(dòng)噪聲仿真、耦合器電磁仿真、電磁銜鐵機(jī)構(gòu)電磁仿真等具有豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。
寧老師 力學(xué)博士，18年的軟件工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)；長期從事有限元領(lǐng)域國家重大項(xiàng)目研究，獲得專利11項(xiàng)，開發(fā)軟件4項(xiàng)，具有資深的技術(shù)底蘊(yùn)和專業(yè)背景；擅長靜力學(xué)，模態(tài)分析，隨機(jī)振動(dòng)/譜分析，瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)時(shí)程分析，轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分分析、線性/非線性后屈曲分析，斷裂力學(xué)分析，壓電分析，熱分析，顯式動(dòng)力學(xué)分析，流體力學(xué)分析，多場耦合分析，ANSYS二次開發(fā)等仿真分析。善于利用ANSYS進(jìn)行二次開發(fā)解決特定領(lǐng)域科研/工程問題。
展開 “新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁、磁熱、振動(dòng)、噪聲多場耦合” 高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)
27.新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁、磁熱、振動(dòng)、噪聲多場耦合高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn).pdf
“新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁、磁熱、振動(dòng)、噪聲多場耦合” 高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)
27.新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁、磁熱、振動(dòng)、噪聲多場耦合高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)-高曉龍.pdf
【3月22-25日 長沙】Workbench+Maxwell電磁場、磁熱、振動(dòng)噪聲 多場耦合仿真
長期的實(shí)踐證明：通過借用仿真軟件能大幅降低原型機(jī)測試和生產(chǎn)成本；ANSYS Maxwell是工業(yè)界領(lǐng)先的電磁仿真軟件，能滿足機(jī)電產(chǎn)品工程師的仿真設(shè)計(jì)需求，提升高品質(zhì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力。Maxwell已集成到ANSYS先進(jìn)的仿真平臺(tái)Workbench中，Workbench獨(dú)特的項(xiàng)目圖形化界面把整個(gè)仿真過程緊密結(jié)合在一起，完成復(fù)雜的多物理場耦合分析，通過電磁場與電場、電磁場與熱場和電磁場與結(jié)構(gòu)等物理場相互耦合分析產(chǎn)品，可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就能減少產(chǎn)品問題。
ANSYS多物理場解決方案能幫助工程師單獨(dú)和綜合分析多種物理力的效果，從而根據(jù)需要得到最高保真度的解。ANSYS能夠提供博大精深、經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的求解器技術(shù)。將上述求解器技術(shù)應(yīng)用于多物理場仿真，是許多工程師下一步工作的選擇。為此，特舉辦“ANSYS Workbench+Maxwell電磁場、磁熱、振動(dòng)噪聲多場耦合仿真”培訓(xùn)。 詳情請參見第四部分“內(nèi)容大綱”。
時(shí)間地點(diǎn)
時(shí)間：2019年3月22日-3月25日（第一天報(bào)到，授課3天）
地點(diǎn)：湖南*長沙
主講專家
該課程講師，具有12年電磁工程仿真分析經(jīng)驗(yàn)，具備電磁熱等多物理場耦合仿真分析能力，一直對外提供技術(shù)咨詢服務(wù)，扎實(shí)的電磁和數(shù)值計(jì)算理論基礎(chǔ)；熟練掌握ANSYS EM、Workbench、Matlab等軟件，有變壓器電磁和磁熱仿真、電機(jī)電磁、磁熱和電磁振動(dòng)噪聲仿真、耦合器電磁仿真、電磁銜鐵機(jī)構(gòu)電磁仿真等項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。培訓(xùn)40多場次，學(xué)員上千人。
內(nèi)容大綱
報(bào)名費(fèi)用
標(biāo)準(zhǔn)費(fèi)用：3980元/人，食宿可統(tǒng)一安排，費(fèi)用自理。
展開 
【11月15-18日 南京】“新能源電機(jī)磁場、磁熱、振動(dòng)、噪聲多場耦合仿真”第二期培訓(xùn)班
我們知道電機(jī)內(nèi)存在多種不同類型的多場耦合系統(tǒng)，涉及電磁、機(jī)械、電子、流體、熱場等多個(gè)學(xué)科相互影響。需要運(yùn)行多場耦合系統(tǒng)，進(jìn)行精確仿真，弄清各場的分布規(guī)律及其控制技術(shù)，在此基礎(chǔ)上對各種參數(shù)進(jìn)行綜合分析比較和優(yōu)化，這是新的電機(jī)研究方向。對現(xiàn)下電機(jī)設(shè)計(jì)工程師們提出更高的要求，原先的理論公式計(jì)算加經(jīng)驗(yàn)修正已經(jīng)滿足不了當(dāng)下的競爭需求，電機(jī)工程師們不僅僅需要理論分析能力，還得掌握仿真技能進(jìn)行電機(jī)的電磁場、熱場、振動(dòng)噪聲等性能分析，這可以說是新一代電機(jī)工程師必備技能。
利用Maxwell原理的有限元仿真軟件是工業(yè)界領(lǐng)先的電磁仿真軟件，能滿足電機(jī)工程師的仿真設(shè)計(jì)需求，提升高品質(zhì)電機(jī)設(shè)計(jì)能力；電磁仿真軟件已集成到先進(jìn)的仿真平臺(tái)WB中，WB獨(dú)特的項(xiàng)目圖形化界面把整個(gè)仿真過程緊密結(jié)合在一起，完成復(fù)雜的多物理場耦合分析，通過電磁場與電場、電磁場與熱場和電磁場與結(jié)構(gòu)等物理場相互耦合分析驅(qū)動(dòng)電機(jī)，得到其電磁場、熱場、振動(dòng)等結(jié)果。特舉辦“新能源電機(jī)電磁、磁熱、振動(dòng)、噪聲多場耦合”設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)。
時(shí)間及地點(diǎn)
2019年11月15日-11月18日 江蘇*南京
（第一天報(bào)到，授課3天）
主講專家
該課程講師，具有12年電磁工程仿真分析經(jīng)驗(yàn)，具備電磁熱等多物理場耦合仿真分析能力，一直對外提供技術(shù)咨詢服務(wù)，扎實(shí)的電磁和數(shù)值計(jì)算理論基礎(chǔ)；熟練掌握ANSYS EM、Workbench、Matlab等軟件，有變壓器電磁和磁熱仿真、電機(jī)電磁、磁熱和電磁振動(dòng)噪聲仿真、耦合器電磁仿真、電磁銜鐵機(jī)構(gòu)電磁仿真等項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。培訓(xùn)40多場次，學(xué)員上千人。
展開 圓柱形頭螺旋尾的三維結(jié)構(gòu)的電磁力耦合仿真 ￥1000
該三維結(jié)構(gòu)置于背景磁場B0中，背景磁場大小和磁感應(yīng)方向均不變。倆個(gè)磁體的磁極方向如藍(lán)色箭頭所示，由南極指向北極(已在COMSOL中配置)。在背景磁場作用下，倆個(gè)磁體受到磁轉(zhuǎn)矩作用，磁極會(huì)趨向于背景磁場方向，并傳遞給彈性結(jié)構(gòu)頭部一個(gè)變形(變形趨勢如綠色箭頭所示)。模擬結(jié)果如圖所示：
鎳鉻電阻層熱-電-力多物理場耦合仿真 ￥500
對于一般的加熱電路，電阻層分離是常見的主要故障。這是由于熱導(dǎo)致的界面應(yīng)力過 大引起的。電阻層一旦分離，其局部就會(huì)過熱，這又加速了電阻層的分離。最后，在 最糟糕的情況下，電路可能會(huì)過熱并燒壞。從這一角度而言，研究由于溫差以及電阻 層和基板的不同熱膨脹系數(shù)引起的界面張力也很重要。電阻層的幾何形狀是設(shè)計(jì)電路 正常工作的關(guān)鍵參數(shù)。可以通過模擬電路來研究上述所有方面。
本案例基于一加熱電路模型，它由沉積在玻璃板上的電阻層組成，向電路施加電壓時(shí)，該電阻層產(chǎn)生焦耳熱。該電阻層的屬性決定了產(chǎn)生的熱量。模擬了加熱電路的焦耳熱分布以及熱膨脹變形，模擬結(jié)果如圖所示：
焦耳熱分布云圖
電熱板熱膨脹變形
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展開 COMSOL鋰電池技術(shù)仿真與應(yīng)用(九)鋰電池電-熱-力-相全耦合模型搭建與應(yīng)用
力相耦合
熱-力耦合模型基于固體力學(xué)框架而建立的耦合模型，在固體力學(xué)上耦合相場損傷接口，主要用于模擬電池的內(nèi)部由于應(yīng)力變化引起的材料斷裂和失效。相場方法的核心思想是利用彌散的相邊界描述實(shí)際上較為尖銳的邊界，通過引入序參量，便可用連續(xù)函數(shù)描述斷裂模型，并通過相場控制方程控制序參量的演化，使得在模擬時(shí)不用顯式地追蹤裂紋面，而是通過序參量的自動(dòng)演化獲取裂紋路徑及位置。
