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如何优化电磁线圈的间距
在设计电磁线圈时,我们可能想要调整线圈的位置,以便在特定的空间区域内获得所需的磁场强度。这可以使用 COMSOL Multiphysics® 软件附加的“AC/DC 模块”和“优化模块”产品,结合参数和形状优化来实现。接下来,让我们看看如何操作。 初始线圈设计和优化问题 假设我们的任务是设计一个线圈,使沿着部分中心线的磁场尽可能接近目标值。我们在之前的博客文章中介绍过,可以通过调整每匝线圈的电流来实现,但是,文中讨论的方法要在设计方案中为每匝线圈设计单独的电流控制。其实,我们可以对整个线圈使用单一的电流控制,并沿轴向调整线圈的间距来实现。 10 匝轴对称线圈。目标是改变中心线(绿色)处的磁场。 上图所示的线圈就是我们将要分析的案例。10 匝轴对称线圈由单个电流源驱动; 也就是说,流经每匝线圈的电流相同。最初的线圈设计将直径为 1cm 的线圈间隔为 S0 = 4cm 的距离。由于线圈是轴对称结构(我们仅对关于 z = 0 平面对称的解感兴趣),我们可以使用下图所示的简化计算域。 计算模型。我们想要改变五个线圈的位置和线圈电流。 我们的优化目标是通过改变五个线圈的线圈电流和 z 位置,使沿着一部分中心线的 Bz 场尽可能接近期望值 B0。每个线圈可以移动的距离为 ,相邻线圈之间必须存在 G0 的间隙,因此第一个线圈的偏移量具有不同的下限。我们还需要对峰值电流进行约束,将电流限制在大于零的范围内。虽然从物理上讲,没有必要将电流限制在大于零的范围内,但这样做是一个很好的优化建模的技巧,因为这样可以保持受限的设计空间更小。 更正式地讲,这些陈述可以写成: \begin{aligned}& \underset{I, \Delta Z1, \ldots ,\Delta Z5}{\text{minimize:}}& & \frac{1}{L0} \int0^{L0} \left( \frac{Bz}{B0} -1 \right) ^2 d l \\end{aligned} \begin{aligned} & \text{subject to:}& & -(S0-G0)/2 \le \Delta Z1 \leq \Delta Z{max} \\end{aligned} \begin{aligned} & & & -\Delta Z{max} \leq \Delta Z2, \ldots ,\Delta Z5 \leq \Delta Z{max} \\end{aligned} \begin{aligned} & & & G0 \le (Z5-Z4) \\end{aligned} \begin{aligned} & & & […]

优化电磁线圈电流的 3 种方法
如果使用 COMSOL Multiphysics® 软件及其附加的 AC/DC 模块与优化模块进行电磁线圈设计,您将能够快速地提出优化的迭代设计。今天,我们将研究如何通过改变线圈的驱动电流来设计线圈系统,以实现所需的磁场分布,并介绍三种不同的优化目标和约束条件。如果您对线圈模拟或优化感兴趣,这篇博客将满足您的好奇心!

如何针对任意几何的场进行后处理
一起学习一项实用的建模技巧:在后处理过程中进行积分,从而查看任意几何子区域内的模型结果。

使用 Excel® 和 Visual Basic® 构建 COMSOL Multiphysics 模型
了解如何在 COMSOL Multiphysics® 软件中基于 Excel® 电子表格软件中的数据构建模型。 包含屏幕截图和代码的指南。

模拟腐蚀分析中具有非理想连接性的电极
了解进行腐蚀分析的适当边界条件,其中电极与外部短路相连。

如何用 COMSOL 仿真 App 分析热电冷却器设计
仿真 App,如用于热电冷却器设计的仿真 App,可用于测试各种参数,以便优化用于特定用途的设备。

如何在 COMSOL Multiphysics® 中计算几何对象间的距离
如何在 COMSOL Multiphysics® 中计算两个变形的几何对象之间的距离?欢迎阅读文章。

如何使用“梁截面计算器”仿真 App 分析梁截面
了解如何使用梁截面计算器来分析梁截面属性并从 Excel® 导入标准数据。 阅读全面的博客文章。

如何由计算解实现傅里叶变换
在这个波动光学演示中,学习如何实现傅里叶变换的计算解决方案,使用一个菲涅耳透镜的电磁模拟的例子。

如何模拟地下电缆的电磁加热
在美国几乎所有地方都可以看到架空电缆,但是也有许多我们看不到的地下电缆。地下电缆具有防止风雪侵害的优点,并且由于具有屏蔽性,因此大大降低了电磁场发射。但它们有一个缺点是会大量发热,从而导致绝缘性能下降和失效。

应该选择哪个接口模拟多孔介质和地下水流?
我们全面介绍了 COMSOL® 软件中可供您使用的多孔介质和次表面流接口,以便您为您的建模目标找到正确的选择。

电化学阻抗谱:实验、模型和仿真 App
电化学阻抗谱是一种通用的实验技术,可提供有关电化学电池的各种物理和化学现象的信息。通过对相关物理过程进行建模,我们可以建设性地解释实验结果,并评估控制电池的物理量的大小。随后我们可以将模型转换成仿真 App,让更多的研究人员和工程技术人员可以进行电化学建模。本文中,我们将探讨三种不同的电化学阻抗谱分析方法:实验、模型和仿真 App。