COMSOL AC/DC 模块的特征和功能

内置用户界面

“AC/DC 模块”为上面列出的每个电磁领域提供内置的用户界面，以及用于特定建模目的的变体。这些界面都可以定义域方程、边界条件、初始条件、预定义的网格、带有稳态和瞬态分析求解器设置的预定义研究，以及预定义的绘图和派生值。

除此之外，其中还有一些特征可以连接不同的接口，以便用户轻松进行组合建模，这对于电感器、线圈和电机来说非常方便。

线圈

内置的专用特征可用于轻松地模拟线圈，并将电流和电压等集总物理量转换成电流密度和电场等分布物理量。单导线和均匀多匝线圈可以在全三维、二维或二维轴对称模型中定义。零件库具有完全参数化的线圈和磁芯形状，可以在分析变压器、电感器、电机和执行器时更快地建立模型。 

无界域或大型域

通过使用无限元法对电场和磁场进行分析，可以精确模拟无界或大型的建模域。对于静电和静磁建模，边界元法可以作为模拟大型区域或无限区域的替代方法。不仅如此，您还可以将边界元法和基于有限元法的物理场接口相结合，从而执行混合有限元-边界元仿真。

薄结构和多层材料

您可以使用壳公式来模拟非常薄的结构，这些公式可用于直流、静电、静磁和感应仿真。此外，本模块还提供专门的功能用于对多层壳中的直流电流进行建模。电磁壳建模支持使用表面物理属性代替 CAD 模型中薄实体的厚度，从而产生更有效的模型表示。

非线性材料

您可以从包含铁磁材料、亚铁磁材料、B-H 曲线和 H-B 曲线的大型材料数据库中随意进行选择。

材料属性可以随空间或时间变化、呈各向异性、有损耗、为复值以及不连续。只需很少的额外工作，您便可以轻松扩展仿真的应用范围。您可以使用数学表达式、查找表或两者的组合来定义自己的材料。利用 Jiles-Atherton 材料模型进行准静态参数化建模和全瞬态分析，支持全各向异性磁滞仿真。您甚至可以用 C 代码编译自己的材料模型，并将其作为外部材料进行链接。

电机和变压器的损耗建模

模拟电机和变压器的叠片铁芯和磁轭的损耗对于预测它们的效率和性能具有重要的意义。

特别是对于层压铁（电工钢），经验性的电磁损耗模型非常重要，这是因为宏观焦耳热或感应加热不能完全描述引起损耗的效应。而且，单独对层合板进行建模往往是不切实际的。

“AC/DC 模块”包含多个著名的经验损耗计算模型，与高保真模型相比，这些模型只需少量计算即可给出非常准确的损耗估计。这包括磁滞和涡流的影响，以及造成损耗的其他现象。

寄生电感和参数提取

本模块提供一种专门的计算方法来计算 PCB 中的寄生电感，这对于三维中的大型电感矩阵问题特别有效。磁场，仅电流 接口用于计算开放导体产生的磁场的部分贡献，从而降低建模的复杂性。

在假设所有区域均为非磁性的情况下，使用磁矢势作为因变量来计算电流产生的磁场。也就是说，这些区域具有统一的相对磁导率 “1”。该接口可与稳态源扫描 特征一起使用，以便在一次仿真中扫描多个终端。