基于COMSOL Multiphysics的磁场仿真分析

通过COMSOL Multiphysics有限元模拟软件,建立了永磁体和超导体的模型。分别求解了不同形状的永磁体静态时的磁场分布,以及超导体在外磁场中的感应磁场和电流的分布,并对各个磁场进行了分析。     

基于COMSOL Multiphysics的静电场仿真分析

模拟静电场来帮助学生学习电场的性质是通常采用的方法,如MATLAB模拟和电极模拟方法,这些模拟方法相对抽象,学生不易操作.本文利用多功能物理场模拟软件COMSOL Multiphysics来模拟点电荷周围的电场及等势面,可形象、直观展示几种特殊的点电荷电场大小和方向及其等势面,不仅便于学生观察分析,也可加强对场强变化及等势面分布情况的直观认识,对学生学习静电场内容有很大的帮助.     

COMSOL Multiphysics仿真软件在PT教学中的应用

PT(Physicists’Tournament)作为一种启发学生物理思维、锻炼学生动手能力、培养专业素养的创新型赛事类物理科研活动,越来越多的学生在参与过程中选择使用仿真软件作为辅助工具进行模拟计算,以完成较为复杂的开放性研究问题。由于PT实验探究具有局限性,利用软件仿真能够突破苛刻的实验条件和复杂的操作过程等限制,将实验现象转变为可视的数据结果,既是对传统实验的拓展,又能继续指导实验的开展。相比于其他软件,COMSOL Multiphysics具有易于上手、可视性强、计算功能强大等特点,对于本科学生而言具有独特的使用优势。本文从三道具有代表性的不同类型PT赛题入手,利用COMSOL Multiphysics软件进行仿真模拟,发现其具有将抽象结果可视化、弥补实际实验不足、增强探究性等应用价值。本文的研究结果为基于COMSOL Multiphysics软件开展PT问题分析与探究和培养学生创新能力提供了有益的借鉴。     

基于COMSOL的超导带材交流损耗仿真分析

推导了求解交流损耗H方程法的数值计算公式,利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件PDE模块建立单根超导带材仿真模型,并介绍模型参数、网格剖分和物理场设置等流程和细节,系统分析不同幅值交流传输电流下的磁场分布和交流损耗.仿真结果显示,磁场强度较大的位置在超导带材的两端,并向中间区域逐渐减小.随着通入交流...     

基于COMSOL软件下截锥体电阻的计算

本文应用Comsol软件讨论了截锥体内电势和电流的分布,并计算了截锥体的电阻.     

几组特殊形状永磁体的磁场及梯度COMSOL分析

利用COMSOL"静磁场,无电流"的应用模式给出了相对放置的永磁条、具有磁回路结构的磁轭磁极、环形磁体的磁场分布图,并分析了这3组磁体的磁场和梯度情况,更关注于均匀磁场和恒梯度磁场的分布情况。     

基于COMSOL的磁流变液盘式制动器仿真优化与研究

采用Bingham流体模型分析了磁流变液盘式制动器的制动力矩,设计出一种外绕线圈的单盘式制动器结构,利用COMSOL软件对该结构进行建模、电磁场仿真、制动力矩计算与结构参数优化。研究表明,制动力矩基本与旋转盘的角速度无关,制动过程中制动器可获得相对稳定的制动力矩;在一定的磁动势下,当旋转盘半径增加时,盘式制动器的制动力矩会逐渐增加;增加导磁外壳的厚度有利于约束磁力线,进而提高制动力矩。     

静磁场唯一性定理

给出了场内充以线性介质时，多边界面复连通区域内的静磁场唯一性定理，并讨论了在一些特殊情况下定理的表述．     

基于COMSOL Multiphysics的Cu_2O纳米线光腔模式仿真分析

通过COMSOL Multiphysics有限元模拟软件,建立了一维Cu_2O纳米线的仿真模型,分别求解长度为2μm、直径分别为160nm和240nm时激子发光及其在纳米线中形成的光学腔谐振模式,同时测试了2种尺寸样品的荧光光谱,并分析了各尺寸Cu_2O纳米线光学模式的差异.实验与仿真结果表明:在这2种尺寸的样品中确实存在光学腔谐振效应引起的激子发光本征模式,且在样品直径达到240nm时,可以支持2种光场谐振模式.     

铁氧体微波环形器的COMSOL仿真

环形器是微波系统中一种常用的元件,能够选择出射端口定向传播微波.由于微波元件不同于低频的集中参数元件,学生不易形成清晰的物理图像.本文运用COMSOL软件建立了铁氧体环形器模型,使用散射矩阵元(S参数)定量地研究了几何参数对于环形器定向导波性能的影响,并确定了性能较优时对应的几何参数;通过电场分布图和能流流向图直观地展现了微波在环形器中的传播行为.对学生建立环形器定向传输微波的物理图像很有帮助.     

COMSOL软件在高中物理教学中的应用——以“磁场和磁感线”为例

简要介绍计算机仿真软件COMSOL在教学中的应用优势,并以高中物理"磁场和磁感线"为例,展示了如何高效利用该软件辅助中学物理教学,以帮助学生掌握物理概念,建立空间模型,培养思维能力.     

旋转带电圆柱体的静磁场

利用1/︱r-r︱的柱函数展开式及特殊函数的性质,计算出了旋转有限长带电圆柱体的空间磁场分布,并对结果进行了讨论.     

静磁场的基本规律及其应用

指出在利用安培环路定理计算某些具有特殊对称分布的电流激发的磁场时 ,必须结合磁场中的高斯定理 ,才能帮助我们进一步确定磁场的方向 ,并通过实例加以说明。文章还就安培环路定理与毕奥 萨伐尔定律的关系 ,以及静磁场的基本规律等问题进行了讨论     

基于multisim与matlab软件的场效应管图解分析仿真研究

通过multisim软件仿真模拟场效应管的转移特性与输出特性,拟合出函数,利用函数绘图,最后结合图解法的具体步骤与要求用matlab数学软件对场效应管放大电路进行详细动态分析,补充模拟电子技术教材在场效应管图解法部分的不足。     

新型高温超导复合导体的磁场仿真与实验分析

针对兆伏安级容量的超导变压器,通过绕组初步设计,考虑导体的电流密度、载流量和交流损耗,提出面向大容量超导变压器应用的新型超导复合导体结构,介绍了含内外超导层的新型高温超导复合导体的结构。引入电流矢量T和磁矢量势A的方法,考虑临界电流密度J_c和磁场B的关系,建立了导体不对称三维数值载流模型,计算分析了不同结构参数对导体临界电流的影响规律。通过绕制的新型高温超导复合导体短样,在液氮环境下对其自场临界电流进行了测量,计算结果和实验结果基本吻合,验证了模型的合理性。     

静磁场对冰晶成核过程影响的机理分析

常规的冷冻方式会在材料中形成大冰晶从而导致材料品质下降,在冷冻过程中加以磁场辅助可以改善冻结效果。从热力学原理出发,研究静磁场对冰晶成核过程的影响,将静磁场作用以附加自由能引入冰晶成核过程。研究结果表明,静磁场作用可以减小冰晶成核的临界半径和临界功,提高均相成核率,且磁场强度越大,临界半径和临界功越小,成核率越高;水的附加过冷度也随磁场强度的增大而增大,与相关实验数据趋势吻合较好。     

静磁场伴随有静电场存在

阐述检测物体是否产生了电场的方法；通过实际检测证实立方体永磁体既产生了负静电场，也产生了正静电场，并测定了具体的场强．     

静磁场中的互作用能

讨论了在激发磁场的电流保持不变时和束缚磁荷作为磁场的不变时，两种情况下磁场的相互作用能。结果与静电场类似，两种情况的互作用能中都含有相互磁化，致使物体磁化状态改变作的功。     

利用均匀静磁场偏转带电粒子

本文叙述了在真空靶室中探测中性射线时在混合辐射条件下，为有效地偏转各种带电粒了，以消除其本底，提高测试的可信度，采用了均匀静磁偏转手段，效果很好。     

一些复杂静电场与静磁场边界条件之论述

通过对几个具体的典型的复杂静电场、静磁场边界条件的求解,论述了求解复杂静电场、静磁场边界条件的一般方法.并就目前一些电动力学教科书上一些相关静电场、静磁场边界条件的结论进行了分析与讨论.