電磁學及仿真的案例
如何學好電磁仿真技術？ 附電磁學仿真下載
（3）變化的磁場對封閉導線會產生電流（發電機）
好了，如果你感性認識到這么三條，那么恭喜你，已經對電磁學入門了，那么對于軟件仿真的結果判斷，可以說至少80%的結構是基于這么3條知識的。
3、有了初步的認識，那么就開始實踐，仿真軟件的設置無外乎就是對概念的理解，電磁學的概念就是比較多一些，電流、電壓、磁場強度、磁感應強度、磁通量、矯頑力、剩磁，磁滯回線、安培力、洛倫茲力。。。等等，估計大多數人都是對其望而卻步。不要緊，當你面對問題的時候，你就會發現車到山前必有路，柳暗花明又一村。仿真軟件的出現就是讓你跳過了復雜的理論知識，只要有概念即可，軟件輸入數值，運算之后即可得到結果。所以軟件的實踐是學習的基本要務
4、學習仿真軟件不用擔心，總結了三句話供大家參考
（1）軟件是人設計的，他的基本使用方法必然符合人的基本思路
（2）電腦是個傻子，你不告訴他，它什么都不知道
（3）只要你能想到的軟件中涉及到的方法，基本上都會考慮，不會的問題經過努力就一定能夠解決
馬克思主義講到學習是實踐--感知--實踐的一個過程，你有了很多的理論，那么實踐就可以了，熟能生巧，堅持以上學習軟件的基本方法，那么你也就會成為高手
最后再送上電磁仿真的一個基本仿真思路，在仿真分析中千萬不要忽略細節的重要性。
下載地址：電磁學仿真
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。
電磁爐加熱過程電磁-熱耦合仿真
圖6 電磁熱耦合載荷傳遞量類型圖
04
仿真結果
電磁場計算結果
INTESIM計算得到線圈的電流密度如圖7所示。
圖7 線圈的電流密度
INTESIM計算得到鍋體底部的渦流密度如圖8所示。
圖8 鍋底的渦流密度
電磁爐的鍋體底部熱損耗如圖9所示。
圖9 鍋體底部熱損耗
熱場計算結果
查看整體的溫度分布如圖10所示。
圖10 整體的溫度分布
查看鍋體底部的溫度分布如圖11所示。
圖11 鍋體底部的溫度分布
查看陶瓷的溫度分布如圖12所示。
圖12 托盤的溫度分布
05
總結
本案例使用INTESIM軟件，基于渦流場分析、熱場分析和非匹配網格映射插值等功能，實現了電磁-熱耦合分析求解。仿真計算得到的熱損耗和溫度結果與對標軟件結果基本吻合。本案例驗證了INTESIM多物理場仿真模塊中的電磁-熱耦合仿真功能，對渦流場分析和熱場分析及耦合仿真進行應用驗證，能夠為廣大用戶在電器領域中的電磁場、熱場耦合仿真應用提供可行方案。
文章來源: 英特仿真INTESIM
展開 電磁閥設計與仿真（電磁部分）專題培訓
1
培訓信息
Training Information
課程名稱
電磁閥設計與仿真（電磁部分）專題培訓
開課時間
6 月 29 日~30 日
課程費用
5000 /人
授課講師
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
展開 探秘電磁奧義 | CST電磁場仿真在智能汽車設計中的應用
為什么智能汽車行業比以往更需要需要電磁仿真？
智能汽車中的高級駕駛輔助系統利用攝像頭、激光雷達等各種技術來確保安全舒適的駕駛體驗，各類傳感器更是未來實現自動駕駛的基石。在這些技術中，雷達在探測和跟蹤物體方面發揮著至關重要的作用。
當集成到車輛中時，雷達的性能會受到車身及其附近其他部件的影響，包括保險杠、底盤和電纜等。保險杠的材料、形狀和厚度以及周圍的散射部件傳感器對雷達的性能影響很大。
在這種需求下，CST電磁和多物理場仿真是不可或缺的。在虛擬環境中驗證汽車雷達設計。研究各類傳感器集成到車輛中時的性能影響，在實際原型準備好之前模擬現實條件進行仿真分析，有助于在產品開發階段盡早納入設計變更并節省成本。
在下圖我們可以簡單對比仿真是如何為企業節約時間和成本的：
CST能做到什么？
對于智能汽車的天線和傳感器組件優化，達索CST（電磁和多物理場仿真軟件）工作室套裝，能夠對天線元件的輻射特性進行仿真，減少實驗室中的測試，可以輕松實現以下兩個方面的仿真：
1、在多層射頻板上設計饋電結構和輻射元件的布局。
2、建立匹配的天線罩，同時瀏覽復雜的綜合傳感器模型，其中包括射頻板、天線罩、封裝、數據連接器、外殼和其他組件。
CST 中的時域 – FIT 技術是一種功能強大且多功能的求解器，可以在單次運行中進行高精度模擬，因此可以非常有效地解決傳感器開發中的上述挑戰。
CST仿真驗證汽車保險杠對雷達的影響
因為雷達和其他傳感器常被安裝在汽車的保險杠中，傳感器和保險杠之間存在的干擾也是重點仿真對象。保險杠具有復雜的多層結構，以塑料、金屬構成的基礎層上噴涂有底漆。
展開 電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理域耦合仿真分析
電磁閥零件名稱及材料
多物理場耦合計算分析流程
ANSYS把各物理域軟件集成到同一個平臺Workbench下，各模塊之間無縫實現數據共享和傳輸，相互之間還能迭代，使仿真模型最大限度接近物理實際模型。該電磁閥模型采用ANSYS Maxwell電磁場分析計算線圈繞組的生熱，計算得到的結果導入ANSYS Mechanical的熱分析模塊計算電磁閥的溫度分布，再將計算的結果導入ANSYS Mechanical結構分析模塊進行熱應力分析。同樣采用ANSYS Fluent計算電磁閥噴油燃料的流場分布，包括壓力，速度分布等。并可將壓力分布和噴油燃料和電磁閥結構的之間的換熱系數導入ANSYS Mechanical作為邊界條件進行電磁閥的結構力學分析。另外，ANSYS Fluent計算的壓力結果作為載荷邊界條件加入了在Maxwell的計算。
整個分析過程在ANSYS Workbench平臺下的流程如下：
Workbench多物理場耦合仿真流程
根據提供的電磁閥模型stp格式的CAD文件，直接輸入到workbench平臺下的MAXWELL 3D中，對其各部分部件分配材料，如下圖：
因為該電磁閥是直流電源供電，所以沒有渦流損耗和磁滯損耗，主要是線圈通電的銅損，仿真結果如下圖，從圖中可以看出，電磁閥的損耗主要集中在線圈上，與理論推導一致。
所以重點考察線圈繞組上的損耗，輸入ANSYS Mechanical, 考察系統溫升。如下圖
線圈繞組焦耳損耗分布
Maxwell計算線圈生熱導入Mechanical
然后進行流體分析計算。本案例中的原始CAD模型只包含了固體區域，比如活門，彈簧，銜鐵，墊圈，頂桿等，做CFD仿真分析需要事先將流體域（通流域）抽出來，并設定相應的邊界條件。
展開 電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理域耦合仿真分析
電磁閥額定電壓為27V DC，額定工作壓力為10MPa，線圈匝數為2500匝，線圈電阻為55Ω。
電磁閥零件名稱及材料
多物理場耦合計算分析流程
ANSYS把各物理域軟件集成到同一個平臺Workbench下，各模塊之間無縫實現數據共享和傳輸，相互之間還能迭代，使仿真模型最大限度接近物理實際模型。該電磁閥模型采用ANSYS Maxwell電磁場分析計算線圈繞組的生熱，計算得到的結果導入ANSYS Mechanical的熱分析模塊計算電磁閥的溫度分布，再將計算的結果導入ANSYS Mechanical結構分析模塊進行熱應力分析。同樣采用ANSYS Fluent計算電磁閥噴油燃料的流場分布，包括壓力，速度分布等。并可將壓力分布和噴油燃料和電磁閥結構的之間的換熱系數導入ANSYS Mechanical作為邊界條件進行電磁閥的結構力學分析。另外，ANSYS Fluent計算的壓力結果作為載荷邊界條件加入了在Maxwell的計算。
整個分析過程在ANSYS Workbench平臺下的流程如下：
Workbench多物理場耦合仿真流程
根據提供的電磁閥模型stp格式的CAD文件，直接輸入到workbench平臺下的MAXWELL 3D中，對其各部分部件分配材料，如下圖：
因為該電磁閥是直流電源供電，所以沒有渦流損耗和磁滯損耗，主要是線圈通電的銅損，仿真結果如下圖，從圖中可以看出，電磁閥的損耗主要集中在線圈上，與理論推導一致。
所以重點考察線圈繞組上的損耗，輸入ANSYS Mechanical, 考察系統溫升。如下圖
線圈繞組焦耳損耗分布
Maxwell計算線圈生熱導入Mechanical
然后進行流體分析計算。
展開 仿真案例｜三維電磁仿真的整合封裝和PCB電路板仿真
翻譯：上海安世亞太
前言
多年來，設計人員一直在仿真中考慮封裝寄生效應package parasitics 的影響，從使用簡單的一階模型（如理想電感+電阻）到更復雜的spice梯形網絡，最后到使用三維電磁仿真器充分提取封裝的s參數。對于封裝加PCB通道，目前最常用的方法是將封裝和電路板作為s參數或寬帶SPICE模型獨立地提取出來，并在電路仿真器中結合這兩種模型。但由于工作頻率高、信號速度快、集成器件復雜等因素，這種方法的局限性越來越大。
封裝與PCB（或封裝與電路）之間的耦合對性能有著不可忽視的影響。實現復雜封裝和PCB，或封裝和電路的仿真有幾個挑戰:電磁求解器的容量和精度，自動化，易用性，可接受的仿真時間。
PCB和封裝設計人員深知在更高層次的系統仿真中，提取其精確的設計模型是多么重要。采用三維全波電磁仿真和自動自適應網格劃分方案，可提供提取全波s參數模型所需的精度水平。然而，設計人員在嘗試使用三維電磁仿真來解決復雜的設計時面臨著一些挑戰，如圖1所示。電路板和封裝器件通常采用電子設計自動化（EDA）工具進行設計，需要引入到三維電磁仿真工具中。這些設計包括多個介質層、電源和接地層、信號層、大量過孔（與焊盤定義相關）和鍵合線。
第一個挑戰是從EDA工具中導入數據庫，但不包括應用于設計的手動修改，但要保留跟蹤、焊盤、焊線、網絡和引腳的數據庫信息。導入幾何體后，其他仿真模擬設置（例如，端口定義）需要易于使用，避免耗時的工程工作，并為非專業用戶提供可訪問性。最后，三維電磁仿真工具需要強大的網格、求解器和高性能計算功能，以將仿真時間縮短到可接受的水平，同時提供準確度。本文詳細介紹了一種用ANSYS?HFSS?3D Layout進行整合了封裝和PCB電路板的三維電磁仿真的新流程。
圖1.
展開 一期一會 | 什么是電磁學？
寫在前面
仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術語是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術原理和演進趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。本專題將以“一期一會”的形式，攜手各領域專家，圍繞Ansys全產品線的技術優勢，帶您深入解析流體、結構、電子設計及電磁仿真、光學、光子學、半導體、自動駕駛、汽車、聲學、航空航天、材料等多個關鍵領域，讓復雜的專業知識觸手可及。
電磁學是物理學的一個分支，用于研究帶電粒子及其相關場之間的相互作用。這些相互作用可通過電場和磁場來描述，而這兩者共同構成了自然界的四種基本力之一：電磁力。
在工程電磁學中，工程師主要關注組件的電磁屬性及其與電磁場的關系。從本質上講，工程師關注：
研究電氣系統和設備背后的物理場
確定能夠可靠表征這些現象的工程分析工具
而電磁學可為電路、磁路、集成電路和半導體器件等應用的關鍵設計考慮因素提供信息。
電磁學的基本原理
麥克斯韋在1873年發表的《電與磁的論述》（Treatise on Electricity and Magnetism）中提出，帶電粒子之間的相互作用是由一種力（即電磁力）介導的。
在宏觀尺度上，我們可以觀察到該力的以下影響：
同種電荷（正或負）互相排斥，而異種電荷互相吸引，在每種情況下，電磁力的大小與電荷間距離的平方成反比。
同樣地，磁極（北或南）互相吸引或排斥，并且始終成對存在。
通過導線傳播的電流會在導線周圍的空間產生圓形磁場。電流的方向決定磁場的方向，如上圖所示。
通電導線在穿過磁場時會產生電流，并且該電流通過導線傳播。
展開 電磁學理論的建立
對 麥克斯韋的功績，愛因斯坦作了很高的評價，他在紀念麥克斯韋逝世100周年的文集中寫道：“自從牛頓奠定理論物理學的基礎以來，物理學的公理基礎的最偉大 的變革是由法拉第和麥克斯韋在電磁現象方面的工作所引起的。”“這樣一次偉大的變革是同法拉第、麥克斯韋和赫茲的名字永遠連在一起的。這次革命的最大部分 出自麥克斯韋。”
洛倫茲在1892年發表了《麥克斯韋電磁學理論及其對運動物體的應用》，在對麥克斯韋電磁場理論修訂的基礎上提出了著名的經典電子論。他將電磁波（包括可見 光）經過物質時呈現的各種宏觀電磁現象，都歸結為電磁波與物質中在準彈性力作用下電子的相互作用的結果。從這一簡單的假設出發，洛倫茲成功地解釋了物質中 一系列的電磁現象，以及物質在電磁場中運動的一些效應。洛倫茲的電子論為塞曼效應提供了理論依據和科學解釋。在洛倫茲的電子論中，電子的運動是一切電磁場的根源。
展開 
CST電磁場仿真軟件介紹 衡祖仿真
CST (Computer Simulation Technology) 是一種廣泛應用于電磁場仿真中的軟件工具。它能夠模擬各種電磁現象，包括微波傳輸、射頻和毫米波技術、光學系統和電子裝置等。
CST電磁場仿真軟件的優點之一在于其用戶友好的界面，它通過圖形化界面支持簡單易用的操作模式，使得用戶可以快速進行仿真分析。此外，CST 還有許多強大的功能，比如自適應網格技術，能夠按需創建更精細的網格，從而提高仿真精度。
CST電磁場仿真軟件在電子、通信和其他行業領域都有著廣泛的應用。在無線通訊領域，CST 能夠模擬天線和微波器件，預測其性能和行為。在電子制造領域，CST 可以模擬印刷電路板（PCB）和芯片技術，優化其設計和生產流程。此外，CST 在醫療和生物技術方面也有著重要的應用，例如模擬人體組織對高頻電磁輻射的反應。
對于任何使用 CST 進行仿真的用戶而言，精確的模型建立是非常重要的。一個好的模型能夠準確地反映真實物理現象，并最終產生高質量的仿真結果。同時，建模過程中的誤差和不精確性也可能會導致錯誤的結果，因此，正確、徹底地檢查每個模型以及其相關參數都非常重要。
總之，CST 是一個強大的電磁場仿真軟件工具，擁有廣泛的應用場景和豐富的功能，而且易于學習和使用。對于需要進行電磁場仿真分析的行業領域來說，CST仿真軟件是一個不可或缺的工具。
展開 生物電磁學軟件選擇
我選FEMLAB
流體（傳熱方向）仿真工程師與高頻電磁仿真工程師招聘
仿真工程師JD流體方向.docx
仿真工程師JD高頻電磁方向.docx
德力西電氣有限公司因業務發展需要，招聘流體（傳熱方向）仿真工程師與高頻仿真工程師（擅長EMI、EMC分析）。公司的業務為低壓電器，具體要求請看附件。有意者請聯系，手機號碼：15869380536，郵件：yifeng.yuan@delixi-electric.com，
Altair 電磁仿真技術盛會：探索人工智能與仿真技術的創新融合
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大會完整日程
*實際日程請以大會當日被準
特邀演講嘉賓 部分搶先看
本次大會邀請到全球電磁仿真領域的頂級專家，將在會中分享他們最新的研究成果和實踐經驗，討論數據驅動的仿真方法、深度學習在電磁領域的應用以及智能優化算法等前沿話題。相信通過分享，可以為參會者帶來啟發，并提供寶貴的行業見解。
向上滑動閱覽
Dr. Ulrich Jakobus
ALTAIR 電磁與 EDA 高級副總裁，Feko 創始人
▉ 演講主題：
主會場演講主題：國際電磁與EDA解決方案發展現狀及未來展望
分會場演講主題：Altair? Feko ? 在復雜、多尺度多物理場的工程應用
▉ 嘉賓簡介：
Dr. Ulrich Jakobus 為德國斯圖加特大學電氣工程專業博士，研究領域包括電磁學、天線、電磁兼容性和生物電磁學中的數值技術，為 1991 年的電磁學代碼 Feko 奠定了基礎。Jakobus 博士目前為 URSI 委員會成員、德國 VDE/ITG、IEEE 和應用計算電磁學會 ACES 會員。
自 2000 年以來，Jakobus 博士一直在 EM Software & Systems 工作，專注于 Feko 的開發和商業化。
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