[轉(zhuǎn)載]Maxwell 15之2D渦流場求解器

Eddy Current求解器中,所有場量均為隨頻率變化的正弦量;因此在處理非線性的渦流場問題時,需要將原有的BH曲線經(jīng)過處理,得到其等效的BH之基波分量。其求解的變量選為矢量磁位A和電標量磁位φ,其中A為復變量;在求解區(qū)域內(nèi)共有三種電流密度,即源電流密度,感應(yīng)出的渦流密度及位移電流密度。最終,復矢量磁位A的求解與解析推導求解渦流場方程類似,將時域內(nèi)正弦變化的量(如電流I、電流密度J、磁場強度H、磁感應(yīng)強度B、電場強度E、矢量磁位A等)轉(zhuǎn)變到頻域內(nèi),成為電路原理中定義的旋轉(zhuǎn)相量(正弦交流電量的相量表示),之后根據(jù)FEA的變分原理進行數(shù)值求解,以滿足事先設(shè)定的收斂標準。與之相對的是,解析法中直接根據(jù)分離變量法,求解偏微分方程,得到某一區(qū)域內(nèi)的矢量磁位表達式。

Eddy Current求解器可以添加三種激勵源:電流源、并聯(lián)電流源和電流密度源。這幾種激勵不但可以添加在導體表面,而且可以添加在edge上,即線電流密度,單位為A/m。激勵的添加,除了要給定幅值以外,還要加相位;以添加電流為例,若相位為0,則可認為在求解器中,電流I為參考相量,則其余各量的幅值、相角有了一個參考對象,可類比《電路原理》中“電路定律中的相量形式”。

Eddy Current求解器可以添加阻抗邊界條件,用以求解頻率較高、透入深度極小的場合。

Eddy Current求解器可以處理幾個電流環(huán)之間的阻抗矩陣,即求取每個電流環(huán)(包括電阻和電感)的自阻抗,以及不同環(huán)之間的互阻抗。所得電阻分量為AC電阻,如果是導體通電,則可以計及集膚效應(yīng);若是導體中的感應(yīng)渦流,則計及了此渦流反應(yīng)場對整體磁場分布的影響。