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Comsol电磁铁仿真

简介

Comsol是一款多物理场仿真软件，可以完成固体力学、流体力学、传热学和电磁学的仿真。本文将介绍使用Comsol完成电磁铁仿真的主要流程，计算铁芯的受力。

步骤

1.建立模型并设置材料

建立二维旋转对称模型，绿色为动铁，材料DT4；褐色为静铁，材料DT4；橙色为线圈，材料为铝导线；红色为线圈支架（或导轨），材料为铝合金。灰色区域是，是空气，向外延申，足够大即可。

对于铁磁性材料，建议使用Comsol材料库中的“非线性磁性材料”。这些材料自带B-H曲线，当磁场强度H足够大时，磁感应强度B趋于饱和。

Comsol电磁铁仿真_第1张图片

2.设置求解区域

（1）将整个区域分为3个部分：空气区（安培定律），铁磁介质区（安培定律），线圈区（线圈）。
（2）设置空气区的本构关系
Comsol电磁铁仿真_第2张图片（3）设置铁磁区的本构关系
Comsol电磁铁仿真_第3张图片（4）设置线圈
Comsol电磁铁仿真_第4张图片（5）设置电磁力计算区域
Comsol电磁铁仿真_第5张图片（6）划分网格，通常要求动铁表面需要足够密，以保证电磁力的计算精度
Comsol电磁铁仿真_第6张图片（7）设置完成后开展稳态计算，即可得到结果
Comsol电磁铁仿真_第7张图片（8）为了计算电磁力，在“派生值”里新建一个“全局计算”
Comsol电磁铁仿真_第8张图片计算结果将会显示在右下角的表格中。
Comsol电磁铁仿真_第9张图片

参考文献

Comsol案例下载：电磁柱塞
电磁柱塞博客文章

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