永磁建模

使用 Simcenter STAR-CCM+，可以对作为永磁的固体和多部件固体装配进行建模。

要对永磁建模：
  1. 按照Selecting the Physics Models and Materials中所述，设置物理连续体。
  2. 激活相关固体连续体中的永磁模型。
  3. 在永磁指定组中，激活以下某一模型：
    • 如果要通过匹配去磁曲线来指定磁导率和剩余，激活 α-β 比例缩放模型。请参见 α-β 比例缩放模型参考。
    • 要为无温度相依性的情况或可通过常规方法（如分布或场函数）进行建模的简单温度相依性指定磁导率和剩余，激活线性永磁常规模型。请参见永磁建模。
  4. 如果要确定磁铁是否有去磁风险，则在相关固体连续体中激活去磁指示模型。
    有关去磁指示模型的信息，请参见去磁指示模型参考。
对于永磁，定义磁导率和剩余通量密度，剩余通量密度是没有外部磁场的情况下永磁中存在的磁通量密度。对去磁风险进行建模时，还可以定义曲线拐点通量密度，即去磁过程变为不可逆转时的磁通量密度。

当与磁关联的物理连续体包含用于计算或指定温度场的物理模型（例如分离固体能量模型或指定温度模型）时，可将磁的材料属性定义为温度的函数。

  1. 定义永磁属性：
    • 要通过 α-β 比例缩放模型确定剩余或磁导率的温度相关性，在磁体固体模型的材料属性 > α-β 比例缩放下设置以下属性。
      • 参考温度 T s
      • α 线性 α L
      • α 二次 α Q
      • β 线性 β L
      • β 二次 β Q

      请参见永磁的 B-H 曲线。因为该软件没有对这些值设定任何约束，请确保它们是现实的。

      还可以使用此模型关于温度去磁曲线拐点。有关 α-β 比例缩放模型的信息，请参见 α-β 比例缩放模型参考。

    • 使用线性永磁常规模型定义永磁的属性：
      1. 展开相关 [固体连续体] > 模型 > 固体 > 材料属性节点。
      2. 选择磁导率节点，然后使用常数、场函数或表 (T) 方法定义磁导率。

        有关详细信息，请参见材料属性。

      3. 选择剩余通量密度节点，然后使用常数、场函数、表 (T) 或多项式 (T) 方法指定磁的剩余通量密度。


  2. 如果适用于您的模拟，则选择曲线拐点通量密度节点，然后使用常数、场函数或调整后温度方法定义材料曲线拐点通量密度。
    有关详细信息，请参见曲线拐点通量密度。
对于固体材料，还可以将剩余通量密度和曲线拐点通量密度存储为数据库属性。以下示例适用于剩余通量密度，但相同的步骤适用于曲线拐点通量密度：
  1. 展开工具 > 材料数据库 > [材料数据库] 节点。
  2. 右键单击相关材料节点，然后选择新建数据库属性...。
  3. 根据选定的方法，选择剩余通量密度、剩余通量密度 - 表 (T) 或剩余通量密度 - 多项式，单击确定，然后视情况设置新属性。
设置剩余通量密度后，定义磁化方向，即永磁的剩余通量密度的方向。可以在物理连续体上指定此方向，以使它应用于与该连续体关联的所有区域，也可以分别为每个区域或边界指定磁化方向。

要在物理连续体上设置磁化方向：

  1. 选择 [固体连续体] > 模型 > 永磁 > 磁化方向节点，并将磁化方向指定为单位矢量。
要在特定区域上指定不同的磁化方向：
  1. 展开相关区域 > [固体区域] > 物理条件节点。
  2. 选择磁化方向节点，并将方法设为指定区域值。
  3. 选择物理值 > 磁化方向节点，并指定区域的磁化方向。
    使用每零部件值时，可以使用类似的过程来覆盖特定边界上的区域值。请参见边界设置：磁化方向。