文档介绍：COMSOLMultiphysics仿真步骤1算例介绍一电磁铁模型截面及几何尺寸如图1所示,铁芯为软铁,磁化曲线(B-H)曲线如图2所示,励磁电流密度2。现需分析磁铁内的磁场分布。=250A/cmJcm)单位1(SOLMultiphysics仿真步骤根据磁场计算原理,结合算例特点,在COMSOLMultiphysics中实现仿真。(1)SOLMultiphysics以上的版本中,在AC/DC模块下自定义有8种应用模式,分别为:静电场(es)、电流(es)、电流-壳(ecs)、磁场(mf)、磁场和电场(mef)、带电粒子追踪(cpt)、电路(cir)、磁场-无电流(mfnc)。其中,“磁场(mef)”是以磁矢势A作为因变量,可应用于:①已知电流分布的DC线圈;②电流趋于表面的高频AC线圈;③任意时变电流下的电场和磁场分布;根据所要解决的问题的特点——分析磁铁在线圈通电情况下的电磁场分布,选择2维“磁场(mf)”应用模式,稳态求解类型。(2)建立几何模型根据图1,在COMSOLMultiphysics中建立等比例的几何模型,如图3所示。几何模型图3有限元仿真是针对封闭区域,因此在磁铁外添加空气域,包围磁铁。由于磁铁的磁导率,因此空气域的外轮廓线可以理想地认为与磁场线迹线重合,并设为磁位的参考点,即(21)式中,L为空气外边界。(3)设置分析条件①材料属性本算例中涉及到的材料有空气和磁铁,在软件自带的材料库中选取Air和SoftIron。对于磁铁的B-H曲线,在该节点下将已定义的离散B-H曲线表单导入其中即可。②边界条件由于磁铁的磁导率,因此空气域的外轮廓线可以理想地认为与磁场线迹线重合,并设为磁位的参考点,即(21)式中,L为空气外边界。为引入磁铁的B-H曲线,除在材料属性节点下导入B-H表单之外,还需在“磁场(mef)”节点下选择“安培定律”,域为“2”,即磁铁区域,在“磁场>本构关系”处将本构关系选择为“H-B曲线”。此时,即表示将材料性质表达为磁通密度B的函数,也符合以磁矢势A作为因变量时的表达,从而避免在本构关系中定义循环变量。设置窗口如下图所示。磁铁本构关系设置图42,因此,在“磁场(mef)”节点下,选择两个该模型中,线圈中励磁电流密度为J=250A/cm“外部电流密度”节点,分别用于设置两个线圈的电流密度。根据式(2),该电流密度因为z轴方向的电流密度,且两个线圈的电流密度方向应相反。事先在模型树下定义参数J,表达式为“250e4[A/cm^2]”。设置窗口如下图所示。线圈(a)1(b)1线圈线圈电流设置5图(4)网格划分网格节点下直接创建三角形网格,结果如下图所