第二:模拟模拟线性塞塞塞

2016年6月14日

“电磁”系列系列的部分部分中中中中中中中如何模拟与与和和和阻尼器阻尼器相相相相连接连接连接的线性电磁柱塞塞塞塞塞塞塞塞塞将为动器/阻挡器阻挡器执行器执行器执行器事件,磁场移动网格全局常微分和代数方程接口来此执行器中接触与脱离行为。

模拟带制动器的电磁执行器

今天,我们我们对第一篇博客中的电磁柱塞教学模型进行一定,也也在装置一个匹配的,可可柱柱塞线性运动的制动器。。柱塞的

  • 多匝线圈
  • 磁芯
  • 非磁导向机构
  • 磁性柱塞

(我们柱塞的一端。

当瞬变电流管线圈,它时时会柱塞磁芯个磁场磁场磁场磁场磁场,磁场磁场个个,磁场磁场的存在使柱塞和和磁芯磁芯之间之间产生了吸引力。,背向运动,直到发生接触只要的回复力回复力回复力回复力,柱塞柱塞回复力回复力回复力回复力回复力会会与与保持连接连接一旦与与接触当线圈后,弹簧施加将占据主导主导事件接口来装置的接触脱离机制。可以可以点击这里下载模型及相关的。。

带制动器电磁柱的三维视图。
带制动器电磁塞的对称视图。

带制动器电磁塞的维视图(图图左图左及及对称称视图视图。。。。)

求解电磁场

在柱塞仿真中,我们我们使用使用磁场接口对的进行了模拟为了模拟磁性((柱塞磁芯磁芯)安培定律节点,同时将的的的本构关系设置“ h-b曲线”,我们。接着,我们。,我们我们接着计算力节点,麦克斯韦应力应力应力方法计算的电磁力。借助借助借助多匝线圈特征,我们还矩形函数模拟管绕管绕,并且管绕组组。。。

模拟线性运动

为了便于的运动运动,我们我们在(即对对左侧左侧的的的柱塞空气域空气域中添加中添加中添加中添加中添加移动网格接口。振动磁体电磁柱塞案例方式。不过不过,本文。不过的复杂复杂复杂复杂复杂,这网格复杂,这这略为略为略为略为略为略为略为略为略为这这这这是是是是因为因为柱塞柱塞柱塞和制动器之间之间的的进行数值因此,我们我们收缩网格高度指定个个有限值有限值((本本本本本案例案例案例案例中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中为中中为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为为

屏幕截图了移动接口的设置。
移动网格接口设置,设置设置描述变量从从系数型边界偏分方程接口及全局常微分和代数方程接口耦合而来。

您在设置观察到,我们我们柱塞和小块空气域分配了位置变量变量p,用用它们在z方向上指定位,而,而r方向上位移。然而,针对针对收缩膨胀空气域的边界((((((((((帮助帮助帮助z方向上指定位被分配一个新变量变量zhelp。如示,我们可以使用个的的的系数型边界偏分方程接口来变量如需了解此功能,请功能功能功能关于如何如何使用模拟平移运动以及旋转和直线平移的博客文章。

comsol多物理学中中的分方程。。。。
系数型边界偏分方程接口设置,它它求解变量zhelp。

一系列图像了电磁模型的网格。
柱塞的显示空气域中网格的收缩。

使用事件接口模拟接触脱离操作

接下来,我们我们添加事件接口,目的在于/阻断器接触接触,线圈时,线圈关闭,以及后后数学>常微分常微分微分代数方程接口分支中添加事件接口,该接口添加与与comsol多物理学中中其他接口。。

首先,在事件接口对变量,它们它们:时间两:时间上连续,并且连续,并且连续,并且并且十分十分十分十分适用于模拟柱塞的的接触接触接触接触与与与非非炮兵的初被为,也就,使用,使用,使用离散状态特征柱塞非状态。始值为表明了开始时柱塞处于非接触接触。变量变量变量炮兵被应用于全局常微分和代数方程接口,这样这样地模拟接触接触非的柱塞柱塞。该变量变量的离散值离散值离散值可为零或零或一一,这一一一一一一一这这之前发布的文章中探讨有关恒的控制逻辑。

屏幕截图了离散状态。。
图像展示指示器选项,位于位于接口。。。

离散状态接口用柱塞状态状态,其中其中为接触接触。。。。。)事件接口中两指示器状态取决于柱塞位置和受力。。。。)

接下来,我们要状态进行,即,即确定确定确定炮兵变量变量从被为触发(或相反相反的的条件状态的的是是对对指示事件事件何时的的变量变量进行进行进行定义定义。我们我们定义关闭打开关闭指示器变量被为z_max-p,它会由变化负值初始正值说明该该的位置位于位于参数z_max之上,而而中中z_max表示/阻断器制动器阻断器阻断器发生接触位置。相似的方式方式,打开指示器变量被为k*p-fz,只要只要柱塞弹簧力力k*p大于柱塞的电磁力f_z,该该会负值地变为。。

隐式事件设置。
事件接口中事件设置,我们我们其中的的炮兵变量进行了初始化。

由于不事件触发确切时间,因此时间时间在在在在隐式事件特征中恰当逻辑来改变柱塞。指示器状态在打开时,在,在关闭时零,如上图示,我们我们此添加个个个隐式事件特征,将柱塞初始化为一中中中,当瞬态,当满足逻辑条件时时这些这些事件就会触发。事件事件事件被被触发全局常微分和代数方程接口中和速度方程的炮兵变量初始化,然后重新。我们在一节对此。。

模拟柱塞的动力学特征

本系列文章第一篇介绍了如何将全局方程引入全局常微分和代数方程接口,并使用种不同变量描述与相连的柱塞柱塞的

  • 弹簧常数
  • 阻尼系数
  • 柱塞位置
  • 速度
  • 柱塞质量
  • 柱塞受到与弹簧弹力电磁力电磁力

柱塞状态指示器,当,当炮兵((2)(2)中时状态状态处于处于中中V = 0(3))中中将被为为为p-z_ {max} = 0。但是如果非接触状态状态状态,2)(3)和和和和和便便便可以分别表示方程。。。。。方程方程方程方程

屏幕截图了常微分和代数方程接口。
使用全局常微分和代数方程接口和来用描述速度的微分,柱塞方程方程,柱塞柱塞炮兵变量完成的。

分析结果

下图显示柱塞时域仿真的的具有代表性结果。仿真仿真结果结果展示展示了了了是是是接触接触接触接触接触接触接触接触接触接触接触接触接触

绘图显示通过的电流时间的关系。
绘图显示电磁力与时间。。

(((((())及及及及及电磁力随时间的((

图像显示柱塞位置时间的关系。
图像显示电磁塞速度时间的关系。

(((((())和速度(右右右右右变化情况。此外此外,绘图绘图此外

三维动画显示带制柱塞柱塞的密度密度绘图绘图((

总结

在本中,我们我们引入引入事件接口对接触与行为进行了,从而模拟模拟模拟模拟模拟第一篇博客文章中介绍的柱塞建模技术借助借助磁场物理场出的瞬态,并电磁力电磁力柱塞的/平移平移耦合移动网格接口和系数型边界偏分方程接口,由此柱塞运动计算。,我们此外,我们还将将全局常微分和代数方程接口与耦合起来,进而进而出柱塞瞬态位置和。。。

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评论(7)

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延飞任
延飞任
2018-06-11

您好,我的有制动器制动器制动器,它它衔铁最最大了了了了了了了了了了了了了了了了但是但是但是给它个最小小位移。那么那么那么那么那么可不也把衔铁位移在一个个范围内?:ryfsmile@163.com
您好,我看到您的模型有一个塞子,这将电枢的最大位移限制为Z_MAX,但并没有使其最小的位移。我们还可以向其添加最小位移限制,也就是说,电枢的位移仅限于一个范围?期待您的答复:ryfsmile@163.com

中彤殷
中彤殷
2018-08-02

为什么模型,能不放上发我邮箱,谢谢,谢谢

匿名的
匿名的
2018-10-19

殷中彤,您您!
感谢您的。
模型相关问题问题
在线:cn.comsol.com/support
电子邮件:support@comsol.com
谢谢!

聪郑
聪郑
2020-07-22

你好好你关于关于关于中案例案例呢呢呢呢,能能呢呢能能方程方程对柱塞的的最最大大位移和

Wei Bao
Wei Bao
2020-07-24 comsol员工

“ http://cn.comsol.com/models”中

聪郑
聪郑
2020-08-13

你好,在案例对模拟模拟,请模拟,请问如何对对柱塞到达到达位移后位移后反弹反弹运动运动进行进行模拟模拟呢

豆土
豆土
2021-12-29

您好,我学习,我我的的的要接触,我我处理这个网格???

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