建模电阻和电容设备


这个10部分的自定进度课程是使用COMSOL多物理学对电阻和电容设备进行建模的介绍188金宝搏优惠®以及AC/DC和MEMS模块。通过软件中的详细演示,详尽的解释和全面的讨论,您将学习如何构建这些类型的设备的模拟。我们从分别学习建模电阻和电容器的基础知识开始。从那里,我们了解了这些类型的设备的信息,各种方式可以完善模型,以更有效地模拟设备,定义和使用非线性材料及其在建模多物理时的意义,计算电容矩阵以及用混合边界元素建模静电矩阵方法和有限元方法(BEM – FEM)方法。

从那里,我们了解了对具有阻力和电容的设备进行瞬时和频域分析的知识;在稳态条件下,使用非线性材料,时间域和时间变化的场对焦耳加热进行建模;引入不同类型的反馈,以控制激发,寻求目标等;并以如何建模相对移动的零件以及彼此接触。

下面概述了整个课程中涵盖的主题的概述:

电阻模型中可视化的电流密度的图,以箭头和电势显示在彩虹颜色表中。 电阻模型中可视化的电流密度的图,以箭头和电势显示在彩虹颜色表中。
仿真结果显示彩虹多层图中的电场宿舍。 仿真结果显示彩虹多层图中的电场宿舍。

分别在课程第2部分和第3部分中的电阻器(左)和电容器(右)设备的模型的模拟结果。

开始建模电阻和电容设备

  • 第1部分:建模电阻和电容设备的基础知识
    • 设置您的第一个模型
    • 计算电势,电流和设备电阻
    • 简化模型
    • 验证结果的准确性
    • 完善网格
  • 第2部分:电阻
    • 将网格细化聚焦到模型几何形状的特定区域
    • 建立电阻器的模型
    • 确定何时完善网格
    • 将复杂性引入模型
    • 确定什么是和不需要包含在模型中的
  • 第3部分:电容器
    • 构建电容器的模型
    • 模型条纹字段
    • 确定模型中应包含多少条纹字段
    • 在模型中使用无限元素域
    • 将包含在模型中
  • 第4部分:电容矩阵
    • 构建具有多个电极的电容系统模型
    • 介绍固定来源清扫研究以及何时利用它
    • 将介电引入模型并四处移动
    • 执行灵敏度分析
    • 使用BEM在2D和3D中的模型电容矩阵
  • 第5部分:用BEM FEM方法静电
    • 比较使用FEM与BEM的使用
    • 讨论如何量化FEM与BEM的计算成本
    • 引入混合FEM -BEM方法
    • 将优化引入模型
    • 使用三种不同的方法在电容器模型上执行优化

电阻和电容设备的建模考虑因素

  • 第6部分:瞬态和频域
    • 随着时间的推移将字段的变体引入模型
    • 随着时间的推移将字段的周期性变化引入模型
    • 使用三种不同的方法来计算系统中周期平均的加热损失
    • 在时间域和频域之间转换
    • 讨论时间和频域之间的关系
  • 第7部分:用非线性材料加热
    • 说明物理界面如何耦合
    • 后进程以各种方式可视化设备中发生的焦耳加热
    • 引入热边界条件
    • 讨论为这些类型模型定义物理学的提示和最佳实践
    • 更改材料属性,使它们是非线性的
  • 第8部分:在时域中加热
    • 在稳态条件下连接到电流源的电阻和电容器模型
    • 计算设备的电阻和电容,并显示如何评估系统的时间常数
    • 随着时间的推移,将模型转移到时域并求解传导电流和位移电流
    • 使用两种不同的方法将变体引入随着时间的推移发生的模拟
    • 讨论可用于计算多物理模型的研究选项
  • 第9部分:引入反馈
    • 明确的事件和隐性事件
    • 电压限制端子
    • 指定消散的功率
    • 电源终端条件
    • 实施PI控制器
  • 第10部分:移动域
    • 讨论如何确定几何形状以模拟运动
    • 使用特征来确保田地的连续性(电流,温度等)
    • 验证每个物理接口的结果
    • 型号的运动部件
    • 与接触的模型运动部件

冯·米塞斯(Von Mises)的图在与包含的电极接触中应力,在彩虹颜色表中可视化。
在课程的最后一部分中构建的模型,其中移动域是模拟的。在这里,电极接触并压入包含。

模型文件包含在每个部分中,您可以在每个部分中的讲座中参考。完成课程后,您将在模拟电阻和电容器建模方面获得坚实的基础。您还将在软件中的各种工具,设置,功能和功能中知识渊博,这些工具,设置,功能和功能可在创建此类模型时可用。


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