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本案例基于COMSOL軟件的電磁場模塊，建立了線圈和磁芯的組合結構模型，并數值仿真得到結構的磁場分布變化，模型及仿真結果如圖所示： 感興趣的朋友，可以下載模型源文件！

與過去相比，現代電子產品的精密程度更高 在實現更小產品外形尺寸的同時，工程師還需要提升功能，保持甚至降低功耗 對于人工智能、機器學習、自動駕駛汽車、5G通信、高性能計算和工業物聯網等領域，計算組件之間以及整個系統之間的復雜耦合作用至關重要 電磁仿真工具Ansys HFSS Mesh Fusion的出現，讓工程團隊可以生成網格并求解超大規模的設計

控制合適的網格尺寸，為計算熱傳導過程，需對IGBT、整流橋、線圈盤等發熱元件設置固體計算域，因此空氣與各發熱元件的對流換熱過程可采用流固耦合模型進行計算。圖2 電磁爐內部計算域網格2.3 流體控制方程仿真模型基于RANS（Reynolds-averaged Navier-Stokes）方程。

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。

最后研究了線圈匝數對線圈電感值和耦合系數的影響，一方面，對無線充電系統線圈的研究設計提供了有益參考；另一方面，也可作為電磁場與電磁波課程的仿真實驗，成為教學的補充。關鍵詞：平面螺旋型線圈；電感值；ANSYS Maxwell；隔磁片；耦合系數 電感是基本電路元件之一，在工程中廣泛應用導線繞制的線圈。

電磁仿真的計算特點如下：§ 計算量大：電磁仿真通常涉及大量的計算量，這對計算機硬件和軟件提出較高的要求。§ 精度要求高：電磁仿真需要保證計算結果的精度，這對算法和求解器提出了較高的要求。§ 模型復雜：電磁仿真模型通常比較復雜，這對軟件的功能和性能提出了較高的要求。

§ 物理光學法（PO）：PO方法通常用于模擬大型、高頻率的電磁場問題，例如雷達波束的輻射特性。具體選擇哪種算法和求解器取決于仿真的問題復雜性、頻率范圍、仿真準確性和計算資源等因素。電磁仿真軟件通常支持多種不同的算法和求解器，以滿足不同應用場景的需求。

首先建立鐵心的三維幾何模型，如果在仿真中考慮到每一片硅鋼片則導致計算量過大，因此忽略每一級的疊片形式，保留鐵心各級的尺寸，將鐵心的幾何模型按照實際情況劃分為 5 個部分，包括 2 個鐵心鐵軛、1 個鐵心心柱以及 2 個鐵心邊柱。仿真中只添加了初級線圈繞組，忽略次級線圈及其他夾件、底腳、絕緣材料等細節性的因素。

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

開關磁阻電機電磁計算分析在電機設計、性能預測、降低成本、提高效率和可靠性以及智能化設計等方面都具有重要的必要性。因此，在開關磁阻電機的設計和開發過程中，進行電磁計算分析是不可或缺的一環。開關磁阻電機的電磁計算涉及多個方面，包括磁鏈、電感、電磁力、電磁轉矩等。電磁計算分析能夠準確預測開關磁阻電機的各項性能參數，如轉矩、轉速、效率、功率因數等。這些性能參數是電機設計和選型的重要依據。

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。

電磁流量計通常由兩個成對的電磁線圈組成，一個作為發射線圈，另一個作為接收線圈。發射線圈產生磁場，而接收線圈測量由液體流動引起的電動勢。根據測得的電動勢信號，流量計可以計算出液體的流速和流量。

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。

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

交流電磁仿真1、模型建立根據ACFM技術原理建立多物理場三維仿真模型。考慮ACFM傳感器密閉內部填充為空氣，待測試件周圍介質為水，而電磁信號在水與空氣衰減情況相似，為簡化模型設置空氣域，仿真模型如圖1所示。圖1 ACFM仿真模型圖1所示ACFM仿真模型主要包含繞組激勵線圈、激勵探頭磁軛、帶缺陷的試件、檢測線圈和空氣域等。

2 電磁場有限元仿真2.1 電磁鐵建模電磁力由電磁鐵組件 產生，不考慮電磁閥殼體結構對磁場的影響，在An? soft Maxwell中建立簡化的電磁鐵3維有限元模型（如圖 2 所示）進行瞬態磁場仿真。靜鐵芯與外殼為 靜止部件且材料相同，可視為是一體的，建立環形電 磁線圈幾何模型，在環的任意縱截面上添加激勵源。

N?電流I呈正比,與線圈半徑R成反比?線圈匝數和半徑確定,磁場強度的電流值如式(3)所示2 結果與討論Maxwell是具有精度驅動的自適應剖分技術和強大的后處理器的高性能三維電磁設計軟件,可以用做分析電機?變壓器和線圈等電磁部件的整體特性,以及磁鐵?電機或磁場發生裝置的B分布和H分布?溫度分布等圖形結果?利用Maxwell電磁有限元仿真軟件對上海平野磁器有限公司SKH45T

Jordi Soler CastanyALTAIR 電磁及電子解決方案全球業務發展副總裁▉ 演講主題：主會場演講主題：計算電磁學及人工智能在全球工業和研究界的應用分會場演講主題：新能源汽車電子與電磁仿真的挑戰和工程應用▉ 嘉賓簡介：Dr.