基于EMS的SOLIDWORKS非线性时间瞬变电磁仿真实例

这是由巴斯大学工程学院的N. Allen和D.Rodger提出的一个试验台，用于验证非线性时间瞬变电磁仿真。钻机的3hth华体会全站appD表示如图1所示，并附有尺寸。一个论文的链接可以在这里找到．

这个问题是TEAM系列的一部分，被称为TEAM Workshop第24题。电磁学中的大多数现实问题本质上都是时间瞬变的。因此，选择一个能够很好地处理时间瞬态仿真的仿真包是非常重要的。这对于涉及耦合瞬态磁和运动的多物理场模拟问题也是必不可少的。在这篇短文中，我们将研究如何做到这一点EMS与作者记录的实验测量结果进行了比较。

问题的设置

问题设置包括一个转子安装在一个非磁性不锈钢轴和一个定子固定在一个摆动的非磁性笼，可以相对于轴移动。实体钢转子和定子的尺寸如图1所示，使用SolidWorks创建的实体3D模型如图2所示。hth华体会全站app

材料的属性都是在EMS中按照纸规定的。EMS有自己的完全可定制的材料库，用户可以使用现有的材料或创建新的材料进行模拟。对串联的线圈施加23.1V的步进电压，其组合电阻为3.09欧姆。模拟的目的如下

1. 计算结果线圈电流作为时间的函数，并与测量结果进行比较。
2. 计算作用在转子上的扭矩，并与测量结果进行比较。

H (A / m)	B(特斯拉)
0.000 e + 000	0.000
1.000 e + 003	1.000
4.000 e + 003	1.413
8.010 e + 003	1.594
1.601 e + 004	1.751
2.402 e + 004	1.839
3.203 e + 004	1.896
4.003 e + 004	1.936
4.804 e + 004	1.967
6.405 e + 004	2.008
8.007 e + 004	2.042
9.608 e + 004	2.073
1.121 e + 005	2.101
1.281 e + 005	2.127
1.441 e + 005	2.151
1.761 e + 005	2.197
2.081 e + 005	2.240
2.722 e + 005	2.325
3.042 e + 005	2.370
3.362 e + 005	2.420
3.960 e + 005	2.500

材料

线圈由铜(一种良导体)制成，定子和转子由铁磁材料制成，其B-H曲线如下表所示。注意，EMS可以支持任何用户定义的材料，具有自己的B-H曲线进行模拟。该程序还附带了自己的资料库。该库包含200多种常用材料，包括钢、导体、绝缘体、电缆、陶瓷、基材、半导体、生物材料等。

EMS的结果

绘制了EMS得到的结果，并与实验值进行了比较。观察到EMS结果与预期结果非常吻合。此外，在特定的时间步长还显示了一些关键的图，如磁通量密度、电流密度等。

EMS结果图

在= 0.02秒时的磁通量密度(B)和电流密度(I)如下图所示。

用于SOLIDWORKS的EMS

EMS for SOLIDWORKS是第一款也是唯一一款完全嵌入式金牌认证软件，可帮助SOLIDWORKS用户无缝学习其磁、电和电磁设计。华体会百家乐它可以利用SOLIDWORKS直接创建的几何图形进行模拟。它的用户界面模拟SOLIDWORKS，因此对于SOLIDWORKS用户来说，不存在与EMS软件相关的学习曲线。华体会百家乐