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AC/DC 模塊最常見的用途之一是模擬電磁線圈及其與周圍環(huán)境的相互作用。今天，我們將研究在對(duì)線圈進(jìn)行建模時(shí)需要牢記的一個(gè)關(guān)鍵概念：閉合電流回路。如果你的工作涉及線圈建模，通過(guò)這篇文章，你將對(duì)這個(gè)主題有一個(gè)全面的了解。如何在 COMSOL Multiphysics 中模擬基本線圈讓我們從一個(gè)簡(jiǎn)單的導(dǎo)線示例開始。如下圖所示，一根導(dǎo)線彎曲成一個(gè)環(huán)并連接到一個(gè)恒定的電壓源——電池。

科學(xué)家使用亥姆霍茲線圈來(lái)產(chǎn)生均勻的磁場(chǎng)，用于研究電磁場(chǎng)及其特性。在 MRI、光譜學(xué)、磁阻測(cè)量和設(shè)備校準(zhǔn)中都會(huì)使用這類設(shè)備。這篇文章，我們將介紹什么是亥姆霍茲線圈，為什么它如此重要，以及使用仿真方法對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。使用亥姆霍茲線圈產(chǎn)生均勻磁場(chǎng) 磁場(chǎng)由移動(dòng)電荷產(chǎn)生，當(dāng)電荷在空間中移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠建立磁場(chǎng)。當(dāng)磁場(chǎng)不均勻時(shí)，物體在各處的磁場(chǎng)均不同。

電動(dòng)懸浮裝置的三維模型，圖像顯示了懸浮的圓盤和兩個(gè)同心線圈（承載的時(shí)變電流方向相反）。 我們?cè)?COMSOL Multiphysics? 軟件中使用了二維軸對(duì)稱幾何來(lái)對(duì)磁懸浮設(shè)備進(jìn)行模擬。由于設(shè)備中存在時(shí)變電流和感應(yīng)渦流，所以我們選擇使用 AC/DC 模塊中的“磁場(chǎng)”接口來(lái)模擬磁場(chǎng)。

本案例基于COMSOL軟件的電磁場(chǎng)模塊，建立了線圈和磁芯的組合結(jié)構(gòu)模型，并數(shù)值仿真得到結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)分布變化，模型及仿真結(jié)果如圖所示： 感興趣的朋友，可以下載模型源文件！

</p><p>本篇文檔基于COMSOL軟件模擬了食品在運(yùn)輸帶上的電磁加熱過(guò)程。

為了研究其滾筒在不同電流大小和通電線圈頻率下的電磁特性和感應(yīng)效果，這里使用COMSOL建立了帶電磁感應(yīng)加熱線圈的小型殺青機(jī)滾筒模型，為后續(xù)設(shè)計(jì)小型殺青機(jī)加熱控制系統(tǒng)提供參考方案。

當(dāng)交流電流通過(guò)線圈時(shí)，電樞被磁化并處于麥克斯韋應(yīng)力 下，即磁體之間存在的電磁力。該電磁力導(dǎo)致電樞振動(dòng)并從一個(gè)磁鐵移動(dòng)到另一個(gè)磁鐵。由于電樞連接到隔膜，其振動(dòng)會(huì)傳遞到隔膜上，從而產(chǎn)生聲波。平衡電樞接收器，利用磁體之間的麥克斯韋應(yīng)力來(lái)觸發(fā)振動(dòng)。這個(gè)物理現(xiàn)象可以用 COMSOL 軟件中的磁力耦合 特征捕獲。

詳細(xì)的幾何結(jié)構(gòu) 電氣設(shè)備的詳細(xì)幾何結(jié)構(gòu)是在 SolidWorks? 軟件中建立的，并通過(guò) CAD 導(dǎo)入模塊 導(dǎo)入到COMSOL Multiphysics? 中。我們僅使用了詳細(xì)子模型的一小部分（約 400mm×900mm）來(lái)計(jì)算非等溫流。電磁部分需要求解的域更小（200mm×200mm）。 模擬疊片鐵芯 采用疊片鐵芯是為了減少渦流。

電磁流量計(jì)（Electromagnetic flowmeter）是一種用于測(cè)量液體流量的傳感器設(shè)備。它利用了法拉第電磁感應(yīng)定律，通過(guò)測(cè)量電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)來(lái)確定液體的流速。電磁流量計(jì)的工作原理基于液體的導(dǎo)電性。當(dāng)液體通過(guò)電磁流量計(jì)的管道時(shí)，流量計(jì)中的電磁線圈會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，而液體作為導(dǎo)電介質(zhì)，則會(huì)垂直與磁場(chǎng)方向形成一個(gè)橫向的電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，電動(dòng)勢(shì)與液體的流速成正比。

仿真模擬對(duì)象為某型號(hào)干式變壓器鐵心，鐵心結(jié)構(gòu)形式為三相三柱式，每一相的初級(jí)繞組線圈和次級(jí)繞組線圈均安裝在同一根心柱上。

2.4 邊界條件設(shè)置電磁爐系統(tǒng)中共有四個(gè)熱源，分別為微晶面板上表面、線圈盤、IGBT和整流橋。微晶面板上表面的熱量主要來(lái)自鍋體，可為微晶面板上表面設(shè)置與鍋體相同的固定溫度，因此當(dāng)模擬燒水時(shí)，可設(shè)置微晶面板上表面為100℃。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得線圈盤、IGBT和整流橋的發(fā)熱功率分別為100W、7.4W和3.3W左右，因此可為這三個(gè)發(fā)熱元件設(shè)置相應(yīng)的體熱源。

如果你要模擬隨時(shí)間任意變化的電信號(hào)，通常可以使用 COMSOL Multiphysics? 軟件中計(jì)算效率極高的電流接口，通過(guò)一個(gè)瞬態(tài)研究來(lái)計(jì)算系統(tǒng)的響應(yīng)。雖然軟件中有多種不同的激勵(lì)選項(xiàng)，但我們通常會(huì)考慮外加電流信號(hào)或沿傳輸線傳播的電壓信號(hào)。讓我們來(lái)深入了解一下其中的原因。

為研究環(huán)境溫度對(duì)燃油電磁閥電磁鐵驅(qū)動(dòng)性能的影響，基于電磁閥工作原理和執(zhí)行機(jī)構(gòu)作動(dòng)特性等關(guān)系，建立了熱環(huán)境下電磁閥的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)溫度與磁場(chǎng)特性分析確定了對(duì)溫度最敏感的關(guān)鍵功能部件為電磁線圈。利用有限元軟件 Ansoft Maxwell對(duì)由線圈和銜鐵構(gòu)成的電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到不同環(huán)境溫度下電磁鐵磁感應(yīng)強(qiáng)度分布及系統(tǒng)關(guān)鍵響應(yīng) 指標(biāo)，研究了閥啟閉過(guò)程的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。

在你的模型中模擬光學(xué)器件 COMSOL Multiphysics 還提供了許多用于光學(xué)仿真的其他功能，以及與機(jī)械、熱耦合仿真的功能，或模擬其他 MEMS 元件的功能。 波動(dòng)光學(xué)模塊提供的波束包絡(luò)法專用工具，可用于模擬光學(xué)介質(zhì)中的高頻電磁波。您也可以將結(jié)構(gòu)力學(xué)與波動(dòng)光學(xué)仿真相結(jié)合來(lái)進(jìn)行模擬，就像這個(gè)腔體模型或波導(dǎo)仿真案例中。

摘 要：滑坡地質(zhì)災(zāi)害由于其成因機(jī)制特殊，涉及水與巖土體之間作用，有關(guān)能模擬流-固耦合的軟件相對(duì)較少。而Comsol作為一款多物理場(chǎng)仿真軟件，其“多孔彈性”接口很好的做到了達(dá)西定律與固體力學(xué)的耦合，對(duì)于評(píng)估流體導(dǎo)致巖土體的變形有很大的優(yōu)勢(shì)。基于此，文中以某實(shí)際滑坡案例為基礎(chǔ)，利用Comsol多物理場(chǎng)數(shù)值模擬軟件對(duì)滑坡進(jìn)行了流-固耦合計(jì)算，獲取了滑坡的變形破壞機(jī)理及特征。

另一方面，根據(jù) “模擬電磁波問(wèn)題中的金屬對(duì)象” 文章中的介紹，我們還可以通過(guò)邊界條件定義金屬域。結(jié)合我們之前發(fā)布的關(guān)于模擬開放邊界條件及模擬端口的文章，我們已經(jīng)基本掌握了電磁波模擬的所有相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。 本文來(lái)自： COMSOL 博客

電磁爐加熱過(guò)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(yīng)原理對(duì)食物進(jìn)行加熱，電磁爐的托盤是陶瓷材料，交變電流在線圈中的產(chǎn)生磁場(chǎng)，電磁爐鍋底放到托盤上，鍋體底部切割磁力線產(chǎn)生渦流

使用 Drude-Lorentz 模型和 COMSOL 材料庫(kù)中的 Ag (Johnson) 模擬的通過(guò)等離子光柵濾光器(具有 10 個(gè)晶胞)的透射率和反射率。你可以 從 COMSOL 案例庫(kù)中下載這個(gè)模型的 MPH 文件 。光學(xué)材料的二階磁化率 有些非線性晶體具有相對(duì)較高的二階磁化率 ( )。

所示可以看出,此處的磁場(chǎng)強(qiáng)度與線圈匝數(shù)N?電流I呈正比,與線圈半徑R成反比?線圈匝數(shù)和半徑確定,磁場(chǎng)強(qiáng)度的電流值如式(3)所示2 結(jié)果與討論Maxwell是具有精度驅(qū)動(dòng)的自適應(yīng)剖分技術(shù)和強(qiáng)大的后處理器的高性能三維電磁設(shè)計(jì)軟件,可以用做分析電機(jī)?變壓器和線圈等電磁部件的整體特性,以及磁鐵?電機(jī)或磁場(chǎng)發(fā)生裝置的B分布和H分布?溫度分布等圖形結(jié)果?利用Maxwell電磁有限元仿真軟件對(duì)上海平野磁器有限公司