AC/DC Module

Relações Constitutivas Magnéticas Não Lineares Efetivas Para Estudos no Domínio da Frequência

A versão 5.2 do COMSOL Multiphysics inclui suporte às relações constitutivas magnéticas efetivas na forma de curvas HB ou BH efetivas. Essa funcionalidade pode ser usada para modelar materiais magnéticos não lineares, como metais saturáveis, em um estudo no domínio da frequência, usando como aproximação um material linear não homogêneo efetivo. Pode-se usar essa formulação para calcular a resposta aproximada (harmônico de primeira ordem) de um material não linear sujeito à excitação tempo-harmônica, evitando o custo computacional de uma análise transiente completa.

Uma comparação entre a solução obtida com um estudo Dependente do Tempo (azul),  uma solução obtida com um estudo no Domínio da Frequência usando um material linearizado (verde) e a nova aproximação de material efetivo (vermelho). Uma comparação entre a solução obtida com um estudo Dependente do Tempo (azul), uma solução obtida com um estudo no Domínio da Frequência usando um material linearizado (verde) e a nova aproximação de material efetivo (vermelho).

Uma comparação entre a solução obtida com um estudo Dependente do Tempo (azul), uma solução obtida com um estudo no Domínio da Frequência usando um material linearizado (verde) e a nova aproximação de material efetivo (vermelho).

Novo Aplicativo: Effective Nonlinear Magnetic Curves Calculator

O aplicativo Effective Nonlinear Magnetic Curves Calculator é um complemento à nova funcionalidade Effective Nonlinear Constitutive Relations. Interfaces baseadas em magnetismo do Módulo AC/DC suportam o modelo de material Effective HB/BH Curve que pode ser usado para aproximar o comportamento de um material magnético não linear em uma simulação no domínio da frequência sem o custo computacional adicional de uma simulação de transiente completa.

O modelo de material Effective HB/BH Curve exige que as relações efetivas Heff(B) ou Beff(H) sejam definidas como funções de interpolação. Essa aplicativo utilitário pode ser usado para computar os dados de interpolação a partir das relações H(B) ou B(H) do material.

Os dados de interpolação para as relações H(B) ou B(H) podem ser importados de um arquivo de texto, ou inseridos em uma tabela. O aplicativo, então computará os dados de interpolação das relações Heff(B) ou Beff(H) usando dois métodos diferentes baseados na energia. As propriedades do material efetivo resultantes podem ser exportadas como arquivo da Biblioteca de Materiais do COMSOL e, posteriormente, usadas com a interface física Magnetic Fields do software COMSOL Multiphysics.

A interface do usuário do aplicativo Effective Nonlinear Magnetic Curves Calculator, mostrando os dados de interpolação e plotagens para a curva BH e as curvas efetivas calculadas. A interface do usuário do aplicativo Effective Nonlinear Magnetic Curves Calculator, mostrando os dados de interpolação e plotagens para a curva BH e as curvas efetivas calculadas.

A interface do usuário do aplicativo Effective Nonlinear Magnetic Curves Calculator, mostrando os dados de interpolação e plotagens para a curva BH e as curvas efetivas calculadas.

Materiais Magnéticos Não Lineares Externos

A interface física Magnetic Fields, do Módulo AC/DC, e as interfaces 2D correspondentes do COMSOL Multiphysics, agora podem usar modelos de material externos implementados como bibliotecas dinâmicas definidas pelo usuário. Isso aumenta a flexibilidade e a capacidade de modelagem das interfaces físicas. Essa funcionalidade é integrada ao recurso External Material e permite ao usuário definir modelos de material avançados personalizados, como modelos de histerese, modelos dependentes de estados, ou até mesmo modelos usando um esquema de discretização diferente.

Novo Aplicativo: Touchscreen Simulator

Feito com a intenção de ser uma ferramenta para teste antecipado de conceitos no desenvolvimento telas sensíveis ao toque capacitivas, o aplicativo Touchscreen Simulator retorna uma matriz de capacitância simulada, além da norma do campo elétrico.

O aplicativo calcula a matriz de capacitância de uma tela sensível ao toque na presença de um dedo humano fictício, onde a posição e a orientação do dedo são controladas através dos parâmetros de entrada. Isso inclui o tamanho do conjunto de células unitárias de eletrodo, a localização do dedo, o ângulo e o nível do toque, a espessura do substrato e do superstrato e as propriedades de seus materiais.

A interface de usuário do aplicativo Touchscreen Simulator, com um modelo de tela sensível ao toque de matriz de eletrodos 10x10 e plotagem do campo elétrico com escala em dB. A interface de usuário do aplicativo Touchscreen Simulator, com um modelo de tela sensível ao toque de matriz de eletrodos 10x10 e plotagem do campo elétrico com escala em dB.

A interface de usuário do aplicativo Touchscreen Simulator, com um modelo de tela sensível ao toque de matriz de eletrodos 10x10 e plotagem do campo elétrico com escala em dB.

Novo aplicativo: Magnetic Prospecting

A prospecção magnética é um método de exploração geológica aplicável a determinados tipos de depósitos de minério de ferro, especialmente os compostos por magnetita e hematita. O método consiste em medir as anomalias magnéticas (alterações no campo magnético da Terra) devido à presença de minérios magnéticos.

O aplicativo Magnetic Prospecting simula o efeito de um depósito de minério magnético sobre o campo magnético da Terra e prevê a anomalia medida em pontos de medição especificados na superfície. É possível importar imagens de mapa de altura ou arquivos de modelo de elevação digital (DEM) para definir a orografia da região, além dos dados do campo magnético para a localidade especificada.

Os cálculos geram uma plotagem do campo magnético sobre a superfície da Terra, além de dados numéricos da anomalia esperada em locais de medição especificados na região.

A interface do usuário do aplicativo Magnetic Prospecting fornece informações para especificar o campo geomagnético e as propriedades magnéticas do minério. A interface do usuário do aplicativo Magnetic Prospecting fornece informações para especificar o campo geomagnético e as propriedades magnéticas do minério.

A interface do usuário do aplicativo Magnetic Prospecting fornece informações para especificar o campo geomagnético e as propriedades magnéticas do minério.

Novo aplicativo: Induction Heating of a Steel Billet

o aquecimento por indução é um método usado para aquecer metais para o forjamento e outras aplicações. Em comparação aos métodos de aquecimento mais tradicionais, como fornalhas a gás ou elétricas, o aquecimento por indução leva potência de aquecimento diretamente à peça de maneira mais controlada e permite um tempo de processamento mais rápido.

O aplicativo Induction Heating of a Steel Billet pode ser usado para projetar um sistema de aquecimento por indução simples para um lingote de aço, consistindo em uma ou mais bobinas eletromagnéticas através das quais o lingote é movido a uma velocidade constante. As bobinas são energizadas com correntes alternadas e induzem correntes parasitas no lingote metálico, gerando calor devido ao efeito Joule. A seção transversal do lingote; o número, a posição e o tamanho das bobinas; além da temperatura inicial e ambiente e as correntes individuais das bobinas, podem ser especificados como informações de entrada do aplicativo.

Após a solução ter sido calculada, o aplicativo plota a temperatura do lingote e a densidade de corrente durante o processamento. Além disso, ele calcula dados numéricos das faixa de temperatura esperada no lingote e o equilíbrio de energia do sistema.

O aplicativo Induction Heating of a Steel Billet calcula a faixa de temperatura do lingote, o equilíbrio de energia e mostra plotagens da densidade da corrente elétrica e da temperatura como resultados. O aplicativo Induction Heating of a Steel Billet calcula a faixa de temperatura do lingote, o equilíbrio de energia e mostra plotagens da densidade da corrente elétrica e da temperatura como resultados.

O aplicativo Induction Heating of a Steel Billet calcula a faixa de temperatura do lingote, o equilíbrio de energia e mostra plotagens da densidade da corrente elétrica e da temperatura como resultados.

Gráficos de Smith: Uma Maneira Convencional para Apresentar Propriedades Correspondentes

Um novo grupo de gráficos Smith permite que fazer a plotagem de dados de impedância, admitância e reflexão em uma grade de Smith. Os gráficos de Smith são úteis para relacionar parâmetros S, de valor complexo, (coeficientes de reflexão) à impedância de entrada, admitância de antenas, linhas de transmissão ou outros componentes de rede. Para estudos nos quais uma plotagem de parâmetro S seja gerada por padrão, um gráfico de Smith é gerado automaticamente.

Gráfico de Smith do filtro de passagem de banda CPW, no qual a escala de cor indica a frequência da simulação, mostrando que o filtro é correspondente a 50 Ohm, em torno de 7,65 GHz. Gráfico de Smith do filtro de passagem de banda CPW, no qual a escala de cor indica a frequência da simulação, mostrando que o filtro é correspondente a 50 Ohm, em torno de 7,65 GHz.

Gráfico de Smith do filtro de passagem de banda CPW, no qual a escala de cor indica a frequência da simulação, mostrando que o filtro é correspondente a 50 Ohm, em torno de 7,65 GHz.