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使用Femm进行轴对称磁路非线性仿真

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Femm是一个免费的有限元软件,可以进行2维平面或2维轴对称的电、磁、热的有限元仿真分析。

通常会用femm做磁路的仿真,优化磁路设计,或者计算Bl值。实际上femm的功能还有不少拓展的空间,可以求解Bl(X)、Le(x)等等磁路的非线性,短路环对Le(x)的影响等等。








其自带了Lua脚本语言的输入窗口和编译器,可以直接执行Lua命令。


或者也可以耦合Matlab、Mathematica、Octave(类似Matlab的免费软件)


Femm软件的帮助文件中有详细讲解如何进行接口参数调用。Femm官网也有对应的案例参考。




Femm官网网址,可能需要翻墙

http://www.femm.info/wiki/HomePage





附录一款产品求解磁路Bl(x)和Le(x)的Lua命令,注释已经写得很详细清晰:

-- Model NameModelName = 'Woofer.fem';-- Maximum excursion + /- from the centered position:Xlim = 10;-- Movement increments used during the analysisdX = 0.1;---------------------------------------- Analyze BL and incremental inductance at 1 mm steps between 
- Xlim and + Xlimopen(ModelName);mi_saveas('temp.fem');mi_selectgroup(1);mi_movetranslate(0, -Xlim);mi_clearselected();showconsole();clearconsole();print('Disp(mm)','BL(N/A)','Inductance(uH)');for k=-Xlim,Xlim,dX do    mi_modifycircprop('icoil',1,1);    mi_analyze(1);    mi_loadsolution();    mo_groupselectblock(1);    fz = mo_blockintegral(12);    parm1,R,fl1 = mo_getcircuitproperties('icoil');    mo_close();    mi_modifycircprop('icoil', 1, 0);    mi_analyze(1);    mi_loadsolution();    parm1,parm2,fl0 = mo_getcircuitproperties('icoil');    L = (fl1 - fl0)*10^6;    print(k, fz, L);    mi_selectgroup(1);    mi_movetranslate(0, 1);endmi_close();remove('temp.fem');remove('temp.ans');print('');print('DC coil resistance = ',R);


来源:声学号角
非线性Mathematica
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-11-01
最近编辑:1年前
声学号角
辜磊,专注数码声学产品仿真设计...
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非轴对称磁路仿真

轴对称的磁路仿真可以通过Finemotor,SpeaD,Femm等专用的扬声器行业软件来完成。如果要做非轴对称的磁路仿真,就需要采用通用的有限元仿真软件。目前用的比较多的是Ansoft Maxwell(属于Ansys公司),以及COMSOL Multiphysics。 Ansys本身也有一个静磁场求解模块,不过功能较弱,用的较少。Ansoft Maxwell3维模拟需要先切开剖面,定义好电流流入和流出的截面。可以通过通入1A电流,计算线圈受力来得到Bl值。Mawell可以同时两种方式来计算线圈受力。一种是体积分得到的洛伦兹力,一种是有限元常用的虚**。如果两种方法计算得到的力接近,基本上可以认为求解收敛。对比2维计算,已增加铁盆架模型,使求解更加精确。Comsol MultiphysicsComsol的大体操作思路和Ansoft Maxwell是一样的,也需要将音圈切开,定义好电流流入边界和流出边界。不过comsol没法自动计算线圈受的洛伦兹力,需要自行定义一个曲线坐标。第一基矢为电流流线,第二基矢为线圈轴向,第三基矢为线圈法向。来源:声学号角

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