[转载]Maxwell 15之2D涡流场求解器

Eddy Current求解器中,所有场量均为随频率变化的正弦量;因此在处理非线性的涡流场问题时,需要将原有的BH曲线经过处理,得到其等效的BH之基波分量。其求解的变量选为矢量磁位A和电标量磁位φ,其中A为复变量;在求解区域内共有三种电流密度,即源电流密度,感应出的涡流密度及位移电流密度。最终,复矢量磁位A的求解与解析推导求解涡流场方程类似,将时域内正弦变化的量(如电流I、电流密度J、磁场强度H、磁感应强度B、电场强度E、矢量磁位A等)转变到频域内,成为电路原理中定义的旋转相量(正弦交流电量的相量表示),之后根据FEA的变分原理进行数值求解,以满足事先设定的收敛标准。与之相对的是,解析法中直接根据分离变量法,求解偏微分方程,得到某一区域内的矢量磁位表达式。

Eddy Current求解器可以添加三种激励源:电流源、并联电流源和电流密度源。这几种激励不但可以添加在导体表面,而且可以添加在edge上,即线电流密度,单位为A/m。激励的添加,除了要给定幅值以外,还要加相位;以添加电流为例,若相位为0,则可认为在求解器中,电流I为参考相量,则其余各量的幅值、相角有了一个参考对象,可类比《电路原理》中“电路定律中的相量形式”。

Eddy Current求解器可以添加阻抗边界条件,用以求解频率较高、透入深度极小的场合。

Eddy Current求解器可以处理几个电流环之间的阻抗矩阵,即求取每个电流环(包括电阻和电感)的自阻抗,以及不同环之间的互阻抗。所得电阻分量为AC电阻,如果是导体通电,则可以计及集肤效应;若是导体中的感应涡流,则计及了此涡流反应场对整体磁场分布的影响。