電磁場
關(guān)注創(chuàng)建者：Birkhoff_8543 創(chuàng)建時間：2016-11-22
電磁場的視頻教程
Workbench電磁多物理場耦合課程之“Maxwell電磁場工程應(yīng)用”
平臺進行電磁產(chǎn)品電磁熱耦合分析； 8） 掌握Workbench平臺進行電磁產(chǎn)品電磁熱雙向耦合分析； 9）掌握Workbench平臺進行電磁產(chǎn)品電磁振動耦合分析； 10）掌握Workbench平臺進行電磁產(chǎn)品電磁振動噪聲耦合分析； 二、典型問題： 1） 電磁場問題類型； 2） ANSYS Maxwell各求解器的應(yīng)用范圍； 3） ANSYS Maxwell電磁場分析的注意事項； 4）
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Ansys射頻芯片（RFIC）電磁場仿真技術(shù)介紹
Ansys chip-in-package電磁場仿真總結(jié) 講師簡介： 楊晨，Ansys ESBU高級應(yīng)用工程師，主攻方向是模擬芯片電源完整性分析、可靠性分析、RFIC電磁場分析。在分析電磁場干擾領(lǐng)域，擅長應(yīng)用ANSYS-HELIC工具，生成RFIC設(shè)計需要的電感、傳輸線等物理圖層，抽取全芯片電磁場模型，結(jié)合后仿真網(wǎng)表建立關(guān)鍵器件電磁場模型，對全芯片進行電磁風(fēng)險定性分析。
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Workbench電磁多物理場耦合課程之“Maxwell與Thermal、Fluent磁熱耦合工程應(yīng)用”
此課程是Workbench電磁多物理場耦合課程中磁熱耦合部分，參加此課程學(xué)習(xí)的前提是掌握了ANSYS Maxwell電磁場的分析應(yīng)用的。 本課程是基于ANSYS 2023版本軟件進行相關(guān)內(nèi)容講解，涉及低頻電磁產(chǎn)品的ANSYS Maxwell電磁場仿真優(yōu)化分析技能的提升，電磁產(chǎn)品的電磁熱、電磁結(jié)構(gòu)力、電磁結(jié)構(gòu)振動噪聲分析，此課程的培訓(xùn)目標、培訓(xùn)大綱等信息見下面介紹。
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電磁場的實例教程
本書通過簡明扼要的電磁場理論、工程相關(guān)電磁參數(shù)計算方法介紹及大量的實例，詳細講述了如何利用Maxwell有限元軟件求解電氣工程、電子工程領(lǐng)域中的電磁場分析問題。
本書適合包括電子工程和電氣工程等電磁場應(yīng)用領(lǐng)域的工程技術(shù)人員，大學(xué)物理學(xué)的授課教師及相關(guān)專業(yè)的本科生，電子工程和電氣工程專業(yè)的研究生與博士生閱讀參考。電磁應(yīng)用領(lǐng)域的工程技術(shù)人員，可利用功能強大、方便易用的電場、靜磁場、渦流場、瞬態(tài)場分析模塊，分析電機、傳感器、變壓器、永磁設(shè)備、激勵器等電磁裝置的靜態(tài)、穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、正常工況和故障工況的特性。物理課教師和本科生，可結(jié)合電磁場理論的學(xué)習(xí)，利用Maxwell軟件提供的形象直觀的電力線分布或磁力線分布矢量圖與等位線云圖，加深對電磁場的理解。本書還可滿足電子工程、電氣工程專業(yè)的研究生與博士生從事畢業(yè)設(shè)計的需要。
Maxwell SV是Ansoft公司二維電磁場分析軟件Maxwell 2D中的最常用功能組合包，沒有節(jié)點和使用時間的限制，非常適合于二維電場、磁場的有限元分析。電氣工程師可以用該軟件來學(xué)習(xí)有關(guān)電磁部件基于電磁場的設(shè)計分析，包括電機、變壓器、電磁閥、激勵器等，下載網(wǎng)址為http://www.ansoft.com.cn/download.htm。
本書由中國科學(xué)院電工研究所的劉國強博士、趙凌志碩士和北京市科技情報所的蔣繼婭碩士共同執(zhí)筆編寫。
最后，對ANSOFT公司對本書的大力支持表示衷心的感謝！
由于時間倉促，書中難免存在錯誤和疏漏之處，懇請讀者批評指正。
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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。
上述方程表示為麥克斯韋方程組的積分形式，可將其寫成微分形式，如下方程所示，通過麥克斯韋方程組的微分形式便可以推導(dǎo)出有限元法處理電磁場問題的微分方程。
電磁場理論可以分為似穩(wěn)電磁場和高頻電磁場兩大類，在高頻電磁場中觀察點場強的變化要滯后于場源的變化；而似穩(wěn)電磁場的主要特征表現(xiàn)在場源隨著時間的變化很慢，從而使得相應(yīng)電磁波的波長遠大于計算域的幾何尺寸，場點跟隨場源的變化速度便是兩類問題之間的主要區(qū)別。似穩(wěn)電磁場憑著其場點跟隨場源的變化規(guī)律，可用于研究頻率較低而且能夠滿足似穩(wěn)條件的電磁場問題。人們的生產(chǎn)生活所用電磁設(shè)備中的電磁場大多屬于似穩(wěn)態(tài)電磁場。在似穩(wěn)態(tài)電磁場中，麥克斯韋方程組中的位移電流密度項很小，與傳導(dǎo)電流密度相比可以對其進行忽略。因此在對似穩(wěn)態(tài)電磁場問題進行求解分析時，可以忽略電場隨時間變化所產(chǎn)生的磁場，只針對磁場隨時間變化產(chǎn)生的電場進行分析，從而將電磁問題簡化。如果所要求解的似穩(wěn)電磁場中含有導(dǎo)電材料，則這樣的電磁場又稱為渦流場。在對渦流場的問題進行求解時，往往不便于直接利用麥克斯韋方程進行，因此為更好的求解渦流場問題，在計算時需要在麥克斯韋方程中引入不同的電磁位，將引入的磁位和電位作為未知函數(shù)，建立偏微分方程，并進行后續(xù)求解。
展開 場的勢·狹義相對論· 四維張量
我開始冒出這個念頭是上課聽老師講到洛侖茲規(guī)范。為什么用這個規(guī)范書上并沒有講，而是粗略地給出了與相對論原理有關(guān)。到底是何關(guān)系呢？我們學(xué)了近一個學(xué)期的電磁場，其實大部分時間是在學(xué)習(xí)如何用現(xiàn)成簡單的模型去解釋計算電磁場，以及和電磁場有關(guān)的各種器件的性質(zhì)及運用的計算，而對電磁場的本質(zhì)接觸的并不是很深。而我從中學(xué)開始就看過一些相對論的書，但是真正的理解卻談不上。所以我想去更深入地對其加以研究，以便對電磁場有一個更深的了解。下面就是這幾個星期以來我看書思考的一點點收獲。
洛侖茲條件：
在《電磁場與電磁波》的第八章天線中，為了求解激發(fā)的電磁波，需要解有源麥克斯韋方程：
求解的過程中要將E和H用位函數(shù)Φ和A替換：
得到兩個非齊次的亥姆霍茲方程：
當邊界趨于無窮遠時，這兩個方程的解即電磁場的位函數(shù)就是：
再通過位函數(shù)可以反求場量E和H。
而在用位函數(shù)進行替代的時候，考慮到A只規(guī)定了旋度，所以可有無窮多個取值，我們用洛侖茲條件對其加以限制：
場
我們看到位函數(shù)的定義顯然是兩個散度旋度分別為零的兩個量，通過這兩個量可以完全地決定電磁場這個場的的狀態(tài)。場到底是一種什么東西呢？那就先從它開始吧。從中學(xué)開始接觸電磁場，書本上說場是一種特殊的物質(zhì)，物體可以通過它，不接觸就可以相互作用。場它看不見，摸不著，卻著實存在。結(jié)果我心中還是迷迷糊糊的，只是記住了書上說的那些概念和性質(zhì)，而場還依然神奇。
通過我們這個學(xué)期的學(xué)習(xí)，我們知道在一個區(qū)域里每點都存在一確定的物理量，我們就可以說在這個區(qū)域里存在有某場量構(gòu)成的場。這個場量可以是標量也可以是矢量。
展開 在電機工程中的應(yīng)用主要有以下幾個方面：
1、計算機輔助電機設(shè)計：這是利用計算機幫助人們設(shè)計出最佳的電機；
2、計算機輔助電機工程圖的繪制；
3、計算機輔助電機電磁場、溫度場和應(yīng)力場的計算。
過去，電機中場的求解只限于應(yīng)用解析法和圖解法。這些方法的應(yīng)用，一般限制在邊界條件簡單而媒質(zhì)為線性的場合。計算機和計算技術(shù)的發(fā)展為電機中復(fù)雜的場問題數(shù)值解提供了條件，從而可以將現(xiàn)代數(shù)值解中的差分法、有限元法和邊界元法等方法，在利用計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上去求解電機中的各種線性和非線性的穩(wěn)定場或瞬變場的問題，并獲得較滿意的結(jié)果。
計算機具有大容量和可靠記憶能力、快速的數(shù)據(jù)處理能力和檢索能力，這些能力正好與人的特長互補；另一方面，人只要以程序化的方式賦予計算機一定的智能，計算機即可替代人的思維進行邏輯判斷與推理，起著“專家”的作用；此外，計算機是可編程的，具有極大的柔性。因此，計算機是解決電機產(chǎn)品多品種、小批量生產(chǎn)柔性自動化的最佳途徑。
三、電機電磁場有限元分析
電機電磁場是工程領(lǐng)域中所遇電磁場的一種，電磁場問題的理論基礎(chǔ)是Maxwell方程組，各種電磁場問題均可等價于數(shù)學(xué)領(lǐng)域中偏微分方程的初、邊值問題。
電機電磁場所包含的類型很多，如按場源是否隨時間變化可分為穩(wěn)態(tài)場與時變場；按求解區(qū)域的媒介線性與否可分為線性、非線性問題；按電磁場位函數(shù)的維數(shù)可分為一維、二維、三維問題。
展開 其原因有以下幾點：
功能強大：HFSS支持多種電磁場仿真方法，如有限元法，有限差分法等，可以模擬各種復(fù)雜的電磁場環(huán)境。
精度高：HFSS仿真精度高，可以提供準確的結(jié)果，幫助工程師進行有效的設(shè)計決策。
易于使用：HFSS具有友好的圖形界面和易于使用的工具，使用戶能夠快速模擬和分析電磁場。
生態(tài)系統(tǒng)完善：HFSS與其他電磁場仿真軟件，如Icepak，以及CAD工具，如Pro/Engineer等的集成使得它在電磁場仿真領(lǐng)域的生態(tài)系統(tǒng)十分完善。
因此，HFSS被譽為電磁場仿真軟件的Golden，是行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先產(chǎn)品。
Ansys HFSS果然是業(yè)界老將，黃金標準名副其實。不過當今的信號頻率越來越高，規(guī)模越來越大，HFSS是否會固步自封，躺在過去的榮耀上吃老本呢？我們來看看ChatGPT的見解~
3. HFSS目前有些什么特性，能提高高速仿真的速度和精度？
HFSS作為一款高級電磁場仿真軟件，具有以下特性，以提高高速仿真的速度和精度：
多物理場耦合：HFSS支持多物理場耦合，如電磁場、熱場、力學(xué)場等，以更好地模擬真實情況。
多尺度分析：HFSS支持多尺度分析，以適用于不同尺度的仿真，提高仿真精度。
多頻域分析：HFSS支持多頻域分析，以適用于不同頻率的仿真，提高仿真精度。
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電磁場的相關(guān)專題、標簽、搜索
電磁場的最新內(nèi)容
基于 Ansys Maxwell、Mechanical、Fluent、Icepak 等核心工具，講解電力設(shè)備全流程仿真解決方案，覆蓋關(guān)鍵場景：電磁仿真-開關(guān)產(chǎn)品 / 變壓器電磁場分析、繞組渦流損耗與磁路優(yōu)化、絕緣電場分布與耐壓校核；結(jié)構(gòu)仿真-設(shè)備殼體與鐵芯強度校核、振動模態(tài)與諧響應(yīng)分析、長期運行疲勞壽命預(yù)測；流體與熱仿真-變壓器油流散熱優(yōu)化、流場 - 溫度場耦合分析；2.
comsol電磁場仿真3天前
comsol電磁仿真，使用mef場，根據(jù)趨膚效應(yīng)，在試樣裂紋兩側(cè)施加恒流交流電，測量裂紋兩側(cè)的電壓值。但是不知道問題出現(xiàn)在哪里，得到的電壓值數(shù)量級是e11級數(shù)。會是因為什么原因？
在 Zemax OpticStudio 的光線追跡過程中，如果某條光線打到光柵上，系統(tǒng)會自動調(diào)用 Lumerical RCWA 來求解電磁場響應(yīng)，并返回相應(yīng)數(shù)據(jù)。
該工作流程具有以下幾個優(yōu)勢：
1.復(fù)雜的一維/二維光柵建模：借助強大的幾何編輯器，用戶可以輕松構(gòu)建并仿真任意的一維或二維光柵。
2.快速原型設(shè)計：Lumerical 中的參數(shù)會暴露給 OpticStudio。
對這類系統(tǒng)工作原理的討論必須要結(jié)合物理光學(xué)的知識，如光的電磁場表示、光的波動性、光場的疊加等。顯微系統(tǒng)也是組成光學(xué)測量的一個重要組成部分，課程內(nèi)容中也涵蓋了高NA系統(tǒng)，微觀與宏觀相結(jié)合的完整系統(tǒng)仿真如晶圓檢測系統(tǒng)，摩爾紋系統(tǒng)等。該課程無需軟件基礎(chǔ)。
分層介質(zhì)組件
此使用案例介紹了分層介質(zhì)組件，并概述了其選項、設(shè)置和電磁場解算器。
公司匯聚了來自清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國海洋大學(xué)等知名高校的研發(fā)人才，形成了涵蓋電力電子、電磁場、嵌入式控制等多學(xué)科的核心技術(shù)團隊。公司在煙臺建有2000平方米的自動化組裝與測試車間，具備年產(chǎn)20000套無線充電產(chǎn)品的規(guī)模化交付能力。至今，魯渝能源已取得無線充電技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠?00余件（其中發(fā)明專利45項），是國內(nèi)無線充電產(chǎn)品矩陣最全的廠家，已服務(wù)于中船、濰柴、南方電網(wǎng)等百余家知名企業(yè)。
CIGS太陽能電池中的吸收12天前
系統(tǒng)構(gòu)建模塊-膜層矩陣求解器
分層介質(zhì)組件采用膜層矩陣電磁場求解器。該求解器在空間頻域（k域）中工作。它包括：
每個均質(zhì)層的特征值求解器。
一個用于所有界面上的匹配邊界條件的s矩陣。
特征值求解器計算每層均勻介質(zhì)在k域內(nèi)的電場解。s-矩陣算法通過遞歸匹配邊界條件來計算整個膜層系統(tǒng)的響應(yīng)。
結(jié)構(gòu)的配置
由涂層定義
涂層輸入
圖層序列的方向
中后圖層結(jié)構(gòu)
圖層矩陣求解器
分層介質(zhì)組件使用圖層矩陣電磁場解算器。該解算器在空間頻率域(k-domain)中工作。它包括
1. 每個均勻圖層的本征模解算器和
2. 匹配所有界面邊界條件的S-矩陣。
Ansys應(yīng)用類系列網(wǎng)絡(luò)研討會——電磁仿真系列專題也已上線，聚焦電磁場、SI/PI、熱管理等關(guān)鍵方向，覆蓋電機、機器人電驅(qū)、變壓器、天線及機電設(shè)備等前沿應(yīng)用場景。歡迎大家報名參會；同時，也可前往Ansys數(shù)字資源中心，隨時點播新功能專題場次內(nèi)容，深入了解 Ansys 如何賦能電子系統(tǒng)設(shè)計。
電機電磁場、應(yīng)力場及溫度場仿真設(shè)計一體化
電機產(chǎn)品的設(shè)計流程復(fù)雜且涉及力、熱、電磁等多物理場及其耦合。當前的策略多采用獨立的仿真軟件對單個物理場進行優(yōu)化設(shè)計，缺乏統(tǒng)一設(shè)計平臺和數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)，導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)效率低、多學(xué)科設(shè)計流程割裂等實際問題。
