Simulación electromagnética de baja frecuencia
Simulación electrostática, magnetostática y de campos electromagnéticos de baja frecuencia
Simulación estática y de baja frecuencia
El conjunto de herramientas de simulación especializadas para baja frecuencia (LF) y estática de SIMULIA puede afrontar retos como el diseño de imanes, dispositivos de potencia de alto voltaje y desarrollo de máquinas eléctricas. Sectores como la energía, transporte y movilidad, naval y alta mar y la maquinaria industrial utilizan la simulación de baja frecuencia para diseñar productos de vanguardia y sistemas innovadores.
Gracias a la flexibilidad de las herramientas de SIMULIA a la hora de adaptarse a los requisitos de usuario, se utiliza con éxito para una amplia gama de aplicaciones en diferentes sectores. La precisión que proporciona es de vital importancia cuando se examinan las homogeneidades de campo de partes por millón en dispositivos médicos o aceleradores de partículas. Los procedimientos avanzados de soluciones y modelado de materiales permiten realizar estudios detallados de dispositivos que contienen imanes permanentes o bobinas superconductoras. Las interfaces específicas de cada aplicación ayudan a guiar a los usuarios a través de la compleja tarea de simular y optimizar motores, generadores y transformadores de alto rendimiento y alta eficiencia.
La simulación de baja frecuencia reduce el tiempo, el coste y el riesgo en el desarrollo de productos, y permite a los ingenieros comprender y optimizar sistemas grandes y complejos a escala de generadores, barcos y aceleradores de partículas.
El modelado avanzado de materiales de histéresis y desmagnetización proporciona el nivel de precisión necesario que permite a diseñadores e ingenieros confiar en el prototipado virtual. Reduce considerablemente el tiempo que transcurre entre el diseño y la producción.
El fuerte acoplamiento de los efectos electromagnéticos con los térmicos y mecánicos es una característica de la mayoría de los dispositivos de baja frecuencia. SIMULIA proporciona las mejores herramientas de su clase para el análisis en profundidad del comportamiento de la física acoplada, necesario para obtener una visión completa del rendimiento y la fiabilidad de los sistemas.
Aplicaciones de baja frecuencia
- Diseño de imanes
- Blindaje magnético
- Generación y transmisión de electricidad
- Diseño de sensores
- Protección catódica
Diseño de imanes
Los imanes son la base de muchos instrumentos de precisión en campos como la imagen médica, la investigación de partículas y la ciencia de materiales. La simulación proporciona KPI de imán estándar, entre los que se incluyen:
- Distribución de campo
- Homogeneidad de campo y gradientes
- Coeficientes de análisis de Fourier
- Coeficientes polinómicos de Legendre asociados
- Picos de campo en las bobinas y eficacia del blindaje
- Resultados multifísicos, incluidas fuerzas, calentamiento y tensiones
Simulación de imanes superconductores
Los imanes superconductores pueden producir campos magnéticos potentes de forma eficiente, pero su funcionamiento depende de la presencia de refrigerante criogénico. Si el imán falla, puede sufrir un violento "apagado" al hervir el refrigerante y pasar el superconductor a resistivo. La simulación puede modelar el rendimiento de los imanes superconductores, incluida la propagación de quench.
Diseño de imanes para resonancia magnética
Las imágenes por resonancia magnética requieren potentes imanes con campos magnéticos controlados con precisión. Las herramientas de simulación SIMULIA tienen la precisión necesaria para diseñar imanes de resonancia magnética. Nuestros solvers pueden combinar análisis de campos magnéticos estáticos y de baja frecuencia con simulaciones de bobinas de radiofrecuencia y seguridad del paciente. Los enlaces a las herramientas de simulación de giro completan el flujo de trabajo de diseño de la resonancia magnética.
Simulación de blindaje magnético
Los campos magnéticos dispersos pueden causar problemas de compatibilidad/interferencia electromagnéticas (EMC/EMI), incluyendo la pérdida de datos en la memoria. También pueden dañar otros equipos electrónicos y suponer un riesgo para las personas con marcapasos implantados. Con la simulación, los usuarios pueden diseñar blindajes magnéticos para imanes permanentes y bobinas de inducción (por ejemplo, carga inalámbrica de vehículos eléctricos) para contener con seguridad los campos magnéticos.
Simulación de generación y transmisión de energía
Los transformadores, conmutadores, barras colectoras y componentes similares deben conducir grandes corrientes de forma segura, sin descargas peligrosas ni fugas de corriente. La simulación muestra los campos y corrientes alrededor de los componentes, incluidas las corrientes de Foucault, y la generación de calor, lo que permite a los diseñadores verificar que los sistemas de alta potencia funcionan con seguridad incluso bajo cargas extremas.
Diseño de sensores
Desde las pantallas táctiles capacitivas hasta los ensayos no destructivos, muchos sensores utilizan campos estáticos o de baja frecuencia para detectar y medir objetivos. La simulación puede analizar y optimizar la respuesta de los sensores a diferentes objetivos de prueba, incluso en presencia de interferencias o suciedad.
Simulación de protección catódica
Para protegerse de la corrosión del agua salada, los equipos de alta mar, tales como buques, plataformas petrolíferas y turbinas eólicas marinas, utilizan protección catódica. En la protección catódica, un ánodo de sacrificio o de corriente impresa impide la oxidación del cuerpo metálico. La simulación calcula el potencial a través del recipiente para analizar el rendimiento de los sistemas de protección catódica y ayudar a optimizar la colocación de los ánodos.
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Preguntas frecuentes sobre la simulación de campos magnéticos
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