永磁体模拟快速入门
我之前写过几篇有关永磁体的博客，这里将会是另外一篇。阅读这些博客时，您可能会产生这样的疑问：“能不能更简单地介绍下永磁体仿真呢？”好的，这里就将介绍一下如何模拟永磁体以及它周围的磁场。
马蹄形永磁体和铁棒
在开始模拟永磁体之前，让我们先快速浏览下静磁的一般概念。静磁的概念很简单，就是在磁流不随时间改变的系统中对磁场进行研究，即磁流是稳态的。这不同于我们之前讨论过的涡流制动器，其中的磁场会随时间改变。我们今天将讨论的具体永磁体模型，就是一个相当不错的静磁问题示例。
建立永磁体模型
假定我们希望模拟马蹄形永磁体周围的磁场。如本博客开篇的图形所示，我们还希望再探讨下永磁体与金属棒之间的相互作用。在模拟磁场和计算棒上的作用力时，我们可以充分利用几何的对称性和磁场的反对称性。虽然本问题的计算量并不大，但却是对称性概念的不错示例。我们已经知道了利用对称性可以帮助节省大量的时间，在我们的简单磁体示例中，仅需要模拟几何的
1/4。作为一个效率至上者，我要说这真的是一个很棒的技巧。
通过 COMSOL Multiphysics 和 AC/DC 模块，我们可以首先通过选定磁场，无电流接口来定义磁标势
Vm。该操作表示模型将使用适合的方程：&& & (μ0&Vm & μ0M0) = 0。
接下来，我们希望从案例库中导入永磁体的几何。几何中包括马蹄形磁体和金属棒，不过正如您看到的那样，显示了整个组件:
上面提到过，我们可以充分利用问题的对称性和反对称性来加速仿真，现在我们就将这么操作。我们可以使用 xy-平面和
xz-平面来形成几何的外边界，它们分别对应了磁场的对称性和反对称性。为了实现这一点，我们需要创建一个空气框，然后移除几何中我们不想要处理的部分（对该操作的详细操作步骤，可以阅读永磁体模型文档）。
磁场与 xy-平面的边界相切，且垂直于 xz-平面的边界，二者分别为被描述为磁绝缘边界条件和零磁标量势边界条件。
模拟磁场，并计算金属棒上的力
如果我们绘制磁通密度，就可以可视化永磁体周围的磁场，还可以增加箭头图来显示磁场方向。
最后，我们可以使用全局计算来计算永磁体施加给铁棒的力。通过该方法，我们得到了磁铁在金属棒上的施加力为 1.53
N。请记住，我们仅模拟了几何的 1/4，因此棒上的实际作用力应为此值的 4 倍，也就是 6.11 N。
模型下载：永磁体的磁场
模型下载：Halbach 转子的静磁场模拟
模拟永磁发电机
涡流制动器
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COMSOL Multiphysics仿真步骤
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&菜鸟第一次用comsol做电磁场仿真，遇到问题求解决
菜鸟第一次用comsol做电磁场仿真，遇到问题求解决
作者 T_boya
第一次用comsol做电磁场仿真，本来是要做电、热耦合的，先做了静电场仿真都出错，完全参照AC/DC模型中的Capacitor tunable做的。。
我的模型中间高压电极，外围地电极，之间是SF6和环氧树脂的绝缘子，想得到电位分布。这么简单的模型，竟然出来结果是等电位的。。。
不知道是不是边界设错了，求帮助
自己顶一下！
您好，一般情况下，网页中会有相关例子的mph文件，楼主可以先把文件下载，然后看看模型中的设置哪里有不合适的地方，祝您成功。
引用回帖:: Originally posted by littledog123 at
您好，一般情况下，网页中会有相关例子的mph文件，楼主可以先把文件下载，然后看看模型中的设置哪里有不合适的地方，祝您成功。 能告诉我有什么网页中可以找到相关例子？
只算电势分布，不考虑气体电离出的正负电荷。干嘛还用正负电荷数净为零的零电荷边界条件，改用电势的接地边界条件。另外，这么一个高压电绝缘的题目，中心电压从1伏改成10千伏的数量级。1。5domain没计算，用不着剖网格
引用回帖:: Originally posted by
只算电势分布，不考虑气体电离出的正负电荷。干嘛还用正负电荷数净为零的零电荷边界条件，改用电势的接地边界条件。另外，这么一个高压电绝缘的题目，中心电压从1伏改成10千伏的数量级。1。5domain没计算，用不着剖 ... 你好，能不能请你也帮我看看，我的这个模型问题在哪里，我也是跟着模型来做的，很多地方由于不理解也就不知道如何设置了，结果也计算不出来，
我是想用这个软件模拟一下开关的外加电压和竖直导线形变之间的情况，这是个简单结构，就是想通过软件辅助来优化结构设计。谢谢，
引用回帖:: Originally posted by 烁烁88 at
你好，能不能请你也帮我看看，我的这个模型问题在哪里，我也是跟着模型来做的，很多地方由于不理解也就不知道如何设置了，结果也计算不出来，
我是想用这个软件模拟一下开关的外加电压和竖直导线形变之间的情况， ...
你模型中没有给接地选择边界，选择就好了。
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&&comsol仿真实例-电磁屏蔽对比,有待改进
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你可能喜欢如何在电磁仿真中适配真实世界
2015年 7月 1日
通过电磁仿真，我们最终希望能通过精密地模拟我们在真实世界中观察到的效应来提升设备效率及生产力。在这个过程中，您首先需要理解试图描述并模拟的真实情况，以及其中应加入的细节。我们将在博客中探讨测量环境内的真实电磁波。
在真实世界中测量电磁波
在表征用于发射电磁波的电子器件时，我们需要保证辐射波不会返回被测器件 (DUT)。当反射波叠加到原始波中时，会造成相位畸变，所以周围没有任何物体的无限空间是最理想的选择，这类环境中不存在由类似多径衰落等反射带来的影响。旷场最接近地球场景，但它仍会受到地面的显著影响。
位于旷场中心的天线。图片由 Patty McAlpin 博士提供。在
许可下使用，通过
如果我们了解发射器与接收器之间的确切空间构型，并能确定只有地面会使电磁波发生扭曲，就可以通过网络分析仪的时窗特征移除多余的信号通路。但由于每次测试都需要把这台笨重的机器拖到旷场，所以它并非最理想的选择。作为替代方案，如果能在实验室内实现一个有效的无限空间，也就是全寂室，那将非常方便。全寂室的壁将吸收入射波，而且不会干扰 DUT。
全寂室中的天线测量。图片由 PromoMadrid 的 Max Alexander。在
许可下使用，通过
模拟全寂室
在中，我们演示了如何借助 COMSOL Multiphysics 和 RF 模块设计微波吸波器。金字塔形的周期性损耗结构会逐渐减弱入射波，而且几乎不会产生反射，因此能将全寂室打造为一个无干扰的环境。
那么，我们能否利用这些吸波器来模拟全寂室中的天线呢？当然可以！
全寂室内使用的常规微波吸波器。
我们放大了原始金字塔形对象的几何，通过调整吸波器的工作频率使其能结合调谐至 UHF 频段的双圆锥天线使用。金字塔形对象的尺寸与待测量波长成正比。
全寂室模型的开发步骤与开发真实全寂室类似。我们首先将创建一个 3.9 * 3.9 * 3.2 m 的空房间。外壁被完美电导体覆盖，以模拟厚度足以阻挡所有室外入射信号的导电层。六个壁面上均安装了吸波器。
我们在全寂室的中央设置了教程模型。结果显示天线的性能类似于 App 库示例中的结果。下图较好地显示了电场大小的等值线图。
全寂室中双圆锥天线的仿真。
由于全寂室的几何及尺寸都很复杂，所以我们需要 16 GB 的内存来运行仿真。不过，我们接下来介绍的方法将能简化这个过程。
更有效的建模方法
我的同事 Walter Frei 之前曾详细介绍过几种模拟开放边界域的方法，特别提到了。我们可以借助完美匹配层 (PML) 在仿真环境中创建理想全寂室。
仿真中将双圆锥天线的框架作为边界模拟，同时还需要周围的空气域和完美匹配层。图中仅显示了一半的 PML 层。
本例中的工作频率为常规的 VHF 频段 (60 MHz &# MHz)。为了简化建模步骤并减少所需的计算资源，我们假定天线的框架结构是极薄的几何平面。由于给定频率范围内的厚度大于集肤深度，所以可以将该结构作为完美电导体模拟。
对于置于中央两个六边形框架结构的间隙，将其指定为一个参考阻抗为 50 Ω 的集总端口。天线由一个球形空气域环绕，空气域的最外层配置为 PML 层，负责吸收天线的所有外向辐射，同时作为仿真中的全寂室使用。
70 MHz 频率下
yz 平面上的电场分布 (dB)。电场在整个天线结构中发生谐振。
电压驻波比 (VSWR) 图（y 轴采用了对数刻度）；图片显示 VSWR 的均值近似于 3:1。
上图显示了电场的分布 (dB)，并用箭头图绘制了电场在 70 MHz 频率下的方向性。当频率位于较低范围时，电场被限制在整个结构中。随着频率的增加，反应区会逐渐减小。因此，天线结构中会对电磁波产生响应的部分会沿集总端口的中央收缩。计算得到的 VSWR 平均值近似为 3:1，性能接近双圆锥天线商规产品的 EMI/EMC 测量结果。
70 MHz 下的三维远场模式，类似于典型半波偶极天线的模式。
三维远场辐射模式显示出与 H 平面相同的全向特征。根据建模配置建议，我们现在只需要不到 2 GB 的内存就能计算远场辐射模式及拥有轻量六边形框架的双圆锥天线的 VSWR 值。因此，与完整全寂室仿真相比，我们可以更轻松快速地完成模型设定。
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