電磁熱耦合仿真探討一
今天開一個小話題，關(guān)于電磁-熱耦合的計算方法。也就是很多年前開始一直各大CAE廠商開始說的“多物理場”，電磁熱就屬于多物理場中的一種情況。熱（溫度）影響產(chǎn)品的性能、壽命、安全性。比如用手機(jī)刷視頻玩游戲久了發(fā)燙就卡了；電腦計算溫度高了容易死機(jī)，計算效率變低；超導(dǎo)會失超；人熱了也會變得更加煩躁……腦子一熱往往就會做錯事。
所以熱這個電磁的衍生產(chǎn)物如同噪聲、結(jié)構(gòu)應(yīng)力一般，在工業(yè)領(lǐng)域都需要去做一些“熱設(shè)計”。
先聊聊純熱的問題，描述熱的數(shù)學(xué)語言是熱擴(kuò)散方程：
可見溫度隨著時間的變化受密度、比熱容、熱量、熱導(dǎo)率、溫度梯度決定。
如果我們在意的是最終的穩(wěn)態(tài)溫度，那么直接就是個泊松方程：
計算電磁熱的話，我們就是把電磁產(chǎn)生的Q給算出來就可以得到想要的溫度場的東西了?？梢姛岜旧砬蠼馐呛芎唵?，重點(diǎn)是熱源的計算和邊界條件的準(zhǔn)確給定了。
一些熱和數(shù)學(xué)語言的對應(yīng)關(guān)系，以及我自己通俗理解的東西：
絕熱，溫度在各個方向上沒有變化：
恒溫，某個三維空間坐標(biāo)上的溫度不變：
熱流，某個位置溫度的變化能力的一種描述：
熱傳遞，相對周圍溫度的熱流傳遞效果：
熱輻射，相對周圍溫度的輻射熱傳遞效果：
電磁分為靜態(tài)場、穩(wěn)態(tài)場（頻域）、瞬態(tài)場（時域）、包含運(yùn)動的瞬態(tài)場。
溫度場分為靜態(tài)、瞬態(tài)兩種。
現(xiàn)在要將電磁熱耦合計算的話，我大致將其分為下列幾種類型：
1.靜態(tài)電磁-靜態(tài)熱：純靜態(tài)問題，最簡單的形式、原理簡單，舉例如計算直流導(dǎo)線的歐姆熱溫度場。
2.穩(wěn)態(tài)電磁-靜態(tài)熱：準(zhǔn)靜態(tài)問題，計算更關(guān)心最終的溫度，而不是溫度變化的過程，舉例如計算干式變壓器的熱點(diǎn)溫度
3.瞬態(tài)電磁-瞬態(tài)熱：關(guān)心溫度的變化過程，變化時間，如電磁爐燒水到沸騰的時間。
4.運(yùn)動瞬態(tài)場-靜態(tài)熱：關(guān)心運(yùn)動物體的最終溫度，如電機(jī)的穩(wěn)態(tài)溫升問題。
5.運(yùn)動瞬態(tài)場-瞬態(tài)熱：關(guān)心運(yùn)動物理的溫度變化過程，如電磁彈射溫度問題。
如上都是我個人對一些概念的理解，有錯誤一定要指正以防我在開始就錯了。接下來我會就著這些方向聊聊這其中的難點(diǎn)、重點(diǎn)，以及不足的地方，具體怎么寫其實(shí)我也沒有想好。今天先起個頭，一點(diǎn)點(diǎn)再灌水，然后以后再加入結(jié)構(gòu)應(yīng)力一起聊。
