comsol圆柱形永磁体_永磁体模拟快速入门
我之前写过几篇有关永磁体的博客，这里将会是另外一篇。阅读这些博客时，您可能会产生这样的疑问：“能不能更简单地介绍下永磁体仿真呢？”好的，这里就将介绍一下如何模拟永磁体以及它周围的磁场。
马蹄形永磁体和铁棒。
关于静磁
在开始模拟永磁体之前，让我们先快速浏览下静磁的一般概念。静磁的概念很简单，就是在磁流不随时间改变的系统中对磁场进行研究，即磁流是稳态的。这不同于我们之前讨论过的涡流制动器，其中的磁场会随时间改变。我们今天将讨论的具体永磁体模型，就是一个相当不错的静磁问题示例。
建立永磁体模型
假定我们希望模拟马蹄形永磁体周围的磁场。如本博客开篇的图形所示，我们还希望再探讨下永磁体与金属棒之间的相互作用。在模拟磁场和计算棒上的作用力时，我们可以充分利用几何的对称性和磁场的反对称性。虽然本问题的计算量并不大，但却是对称性概念的不错示例。我们已经知道了利用对称性可以帮助节省大量的时间，在我们的简单磁体示例中，仅需要模拟几何的 1/4。作为一个效率至上者，我要说这真的是一个很棒的技巧。
通过 COMSOL Multiphysics 和 AC/DC 模块，我们可以首先通过选定磁场，无电流接口来定义磁标势 Vm。该操作表示模型将使用适合的方程：–∇ ⋅ (μ0∇Vm – μ0M0) = 0。
接下来，我们希望从案例库中导入永磁体的几何。几何中包括马蹄形磁体和金属棒，不过正如您看到的那样，显示了整个组件:
上面提到过，我们可以充分利用问题的对称性和反对称性来加速仿真，现在我们就将这么操作。我们可以使用 xy-平面和 xz-平面来形成几何的外边界，它们分别对应了磁场的对称性和反对称性。为了实现这一点，我们需要创建一个空气框，然后移除几何中我们不想要处理的部分(对该操作的详细操作步骤，可以阅读永磁体模型文档)。
磁场与 xy-平面的边界相切，且垂直于 xz-平面的边界，二者分别为被描述为磁绝缘边界条件和零磁标量势边界条件。
模拟磁场，并计算金属棒上的力
如果我们绘制磁通密度，就可以可视化永磁体周围的磁场，还可以增加箭头图来显示磁场方向。
最后，我们可以使用全局计算来计算永磁体施加给铁棒的力。通过该方法，我们得到了磁铁在金属棒上的施加力为 1.53 N。请记住，我们仅模拟了几何的 1/4，因此棒上的实际作用力应为此值的 4 倍，也就是 6.11 N。
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