Модуль AC/DC

Эффективные нелинейные магнитные определяющие уравнения для исследований в частотной области

В COMSOL Multiphysics версии 5.2 добавлена поддержка эффективных магнитных определяющих уравнений в виде эффективных кривых HB и BH. Эту функцию можно использовать для моделирования нелинейных магнитных материалов, например, насыщаемых металлов, при исследованиях в частотной области путем их аппроксимации эффективным неоднородным линейным материалом. Вы можете использовать эту формулу для расчета приблизительной (гармоника первого порядка) характеристики нелинейного материала, подверженного гармоническому по времени возбуждению, вместо полного анализа переходных процессов, который требует больших вычислительных ресурсов.

Сравнение вариантов решения, полученных в результате исследования с зависимостью от времени (синий), исследования в частотной области с использованием линеаризованного материала (зеленый) и нового метода аппроксимации эффективным материалом (красный). Сравнение вариантов решения, полученных в результате исследования с зависимостью от времени (синий), исследования в частотной области с использованием линеаризованного материала (зеленый) и нового метода аппроксимации эффективным материалом (красный).

Сравнение вариантов решения, полученных в результате исследования с зависимостью от времени (синий), исследования в частотной области с использованием линеаризованного материала (зеленый) и нового метода аппроксимации эффективным материалом (красный).

Новое приложение: Effective Nonlinear Magnetic Curves Calculator (Калькулятор эффективных нелинейных кривых намагничивания)

Приложение Effective Nonlinear Magnetic Curves Calculator (Калькулятор эффективных нелинейных кривых намагничивания) является дополнением к новым функциям Effective Nonlinear Constitutive Relations (Эффективные нелинейные уравнения состояния). Интерфейсы для работы с магнитным полем модуля AC/DC поддерживают модель материала Effective HB/BH Curve (Эффективные кривые намагничивания HB/BH), которую можно использовать для аппроксимации поведения нелинейного магнитного материала при моделировании в частотной области. Она потребляет меньше вычислительных ресурсов, чем полное моделирование переходных состояний.

Для модели материала Effective HB/BH Curve необходимо задать эффективные зависимости Heff(B) или Beff(H) в виде функций интерполяции. Это вспомогательное приложение подходит для вычисления интерполяционных данных на основе зависимостей Н(В) или В(Н) для материала.

Интерполяционные данные для зависимостей Н(В) или В(Н) можно импортировать из текстового файла или ввести в таблицу. После этого приложение рассчитает интерполяционные данные для зависимостей Heff(B) или Beff(H), используя два различных энергетических метода. Полученные эффективные характеристики материала можно экспортировать в виде файла Библиотеки материалов COMSOL и в дальнейшем использовать при моделировании с помощью интерфейса Magnetic Fields (Магнитные поля) COMSOL Multiphysics.

Интерполяционные данные и графики для кривой ВН и рассчитанные эффективные кривые в пользовательском интерфейсе приложения Effective Nonlinear Magnetic Curves Calculator (Калькулятор эффективных нелинейных кривых намагничивания). Интерполяционные данные и графики для кривой ВН и рассчитанные эффективные кривые в пользовательском интерфейсе приложения Effective Nonlinear Magnetic Curves Calculator (Калькулятор эффективных нелинейных кривых намагничивания).

Интерполяционные данные и графики для кривой ВН и рассчитанные эффективные кривые в пользовательском интерфейсе приложения Effective Nonlinear Magnetic Curves Calculator (Калькулятор эффективных нелинейных кривых намагничивания).

Внешние нелинейные магнитные материалы

Интерфейс физик Magnetic Fields (Магнитные поля) модуля AC/DC и соответствующие 2D-интерфейсы базового ПО COMSOL Multiphysics теперь могут использовать внешние модели материалов, реализованные в виде пользовательских динамических библиотек. Это повышает гибкость интерфейсов физик и расширяет возможности их применения для моделирования. Эти возможности встроены в функцию External Material (Внешний материал) и позволяют пользователю определять собственные комплексные модели материалов — например, модели гистерезиса, модели с зависимостью от состояния и даже модели, использующие отличную схему дискретизации.

Новое приложение: Touchscreen Simulator (Моделирование сенсорного экрана)

Приложение Touchscreen Simulator (Моделирование сенсорного экрана), предназначенное для анализа проектных устройств с емкостными сенсорными экранами на ранних этапах разработки, рассчитывает матрицу емкостей моделируемого экрана и нормальную составляющую электрического поля.

Приложение вычисляет матрицу емкостей сенсорного экрана при нажатии пальцем. При этом положение и направление пальца можно контролировать с помощью вводимых параметров. К этим параметрам относятся: размер электродной матрицы, положение пальца, угол и интенсивность нажатия, толщина и физические характеристики подложки и «надложки».

Пользовательский интерфейс Touchscreen Simulator, отображающий модель сенсорного экрана с матрицей электродов 10х10 и график электрического поля, приведенный к дБ. Пользовательский интерфейс Touchscreen Simulator, отображающий модель сенсорного экрана с матрицей электродов 10х10 и график электрического поля, приведенный к дБ.

Пользовательский интерфейс Touchscreen Simulator, отображающий модель сенсорного экрана с матрицей электродов 10х10 и график электрического поля, приведенный к дБ.

Новое приложение: Magnetic Prospecting (Магниторазведка)

Магниторазведка — метод геологоразведки, подходящий для поиска определенных типов залежей железной руды, в особенности состоящих из магнитного и красного железняка. Суть метода заключается в наблюдении за магнитными аномалиями (изменениями в магнитном поле Земли), возникающими в результате присутствия магнитных руд.

Приложение Magnetic Prospecting (Магниторазведка) моделирует влияние залежей магнитной руды на магнитное поле Земли и прогнозирует количественные характеристики аномалий в определенных точках поверхности. Вы можете импортировать файлы, содержащие карту высот или цифровую модель рельефа (DEM), для определения орографии региона, а также данные о геомагнитном поле для определенной географической области.

После расчетов приложение строит график магнитного поля на земной поверхности, а также генерирует числовые показатели наблюдаемой аномалии в указанной точке области.

Интерфейс приложения Magnetic Prospecting (Магниторазведка) позволяет пользователю указать характеристики геомагнитного поля и магнитные характеристики руды. Интерфейс приложения Magnetic Prospecting (Магниторазведка) позволяет пользователю указать характеристики геомагнитного поля и магнитные характеристики руды.

Интерфейс приложения Magnetic Prospecting (Магниторазведка) позволяет пользователю указать характеристики геомагнитного поля и магнитные характеристики руды.

Новое приложение: Induction Heating of a Steel Billet (Индукционный нагрев стальной заготовки)

Индукционный нагрев используется для нагрева металлов при штамповке и в ряде других процессов. Индукционный нагрев обладает одним важным отличием от более традиционных методов нагрева, например, с помощью газовых или электрических печей: тепло передается непосредственно заготовке, что делает процесс более управляемым и сокращает время обработки.

Приложение Induction Heating of a Steel Billet (Индукционный нагрев стальной заготовки) может использоваться при проектировании несложных систем индукционного нагрева стальных заготовок, состоящих из одной или нескольких электромагнитных катушек, через которые с постоянной скоростью перемещается заготовка. Катушки, через которые пропущен переменный ток, порождают в металлической заготовке вихревые токи и, как следствие, Джоулев нагрев. В качестве входных данных в приложении можно указать поперечное сечение заготовки, количество катушек, их положение и размер, а также исходную температуру, температуру окружающей среды и силу электрического тока в отдельной катушке.

После вычисления решения приложение строит график изменения температуры заготовки и плотности тока во время обработки. Более того, программа рассчитывает числовые данные для предполагаемых температурных зон в заготовке и баланса мощности в системе.

Приложение Heating of a Steel Billet (Индукционный нагрев стальной заготовки) рассчитывает температурные зоны в заготовке и баланс мощности, а затем отображает результаты в виде графиков плотности электрического тока и температуры. Приложение Heating of a Steel Billet (Индукционный нагрев стальной заготовки) рассчитывает температурные зоны в заготовке и баланс мощности, а затем отображает результаты в виде графиков плотности электрического тока и температуры.

Приложение Heating of a Steel Billet (Индукционный нагрев стальной заготовки) рассчитывает температурные зоны в заготовке и баланс мощности, а затем отображает результаты в виде графиков плотности электрического тока и температуры.

Диаграммы Смита: удобный способ представления совпадающих параметров

С помощью новой группы графиков, которые называются диаграммами Смита, вы можете строить диаграммы импеданса, полной проводимости и коэффициента отражения на сетке Смита. Диаграммы Смита — удобное средство сопоставления комплексных параметров рассеяния (коэффициентов отражения) с входным импедансом или полной проводимостью антенн, линий передачи и других компонентов сети. Для исследований, в которых график параметра рассеяния генерируется по умолчанию, диаграмма Смита строится автоматически.

Диаграмма Смита для полосового фильтра копланарного волновода (CPW). Здесь моделируемая частота обозначена цветом. Как следует из диаграммы, фильтр настроен на сопротивление 50 Ом при частоте около 7,65 ГГц. Диаграмма Смита для полосового фильтра копланарного волновода (CPW). Здесь моделируемая частота обозначена цветом. Как следует из диаграммы, фильтр настроен на сопротивление 50 Ом при частоте около 7,65 ГГц.

Диаграмма Смита для полосового фильтра копланарного волновода (CPW). Здесь моделируемая частота обозначена цветом. Как следует из диаграммы, фильтр настроен на сопротивление 50 Ом при частоте около 7,65 ГГц.