Расчет постоянного магнита

[fuzzy2006]

Здравствуйте!
Кто-нибудь рассчитывал устройства, где есть постоянные магниты на основе метода конечных элементов или других численных методов (метод конечных разностей, контрольного объема и т.д.)?! Электромагниты мне более менее понятно как рассчитывать по усредненной кривой намагничивания. А вот постоянные магниты…Тут вопрос судя по всему туманный и очень сложный.
Я посчитал быстро на основе метода конечных элементов с использованием программы Comsol Multiphysics постоянный магнит по простой модели. Расчет вел в двухмерном приближении в осесимметричной постановке через азимутальную составляющую для вектора магнитного потенциала. Магнитную индукцию $B$ рассчитывал из выражения $B=Br+mu\cdot mo\cdot H$, здесь $Br$ – остаточная индукция, $mu$ – относительная магнитная проницаемость, $mo$ – магнитная проницаемость вакуума, $H$ – напряженность электрического поля. Относительную магнитную проницаемость в магните пока что задавал постоянной – так как не знаю где брать кривые намагничивания для постоянных магнитов. Насколько корректно считать постоянные магниты по такой упрощенной модели?!

Хотел сравнить с данными опубликованными в литературе взял книжку «Селиванская. Электромагниты и постоянные магниты». На странице 141тема «Расчет постоянных» магнитов. Но книжка бесполезная – какие то приближенные и лженаучные формулы в ней и ни одного примера расчета, что бы можно было проверить.

Думал может косвенно как то оценить корректность расчета – например через усилие. Т.е. расположить рядом с постоянным магнитом железяку. Усилие посчитаю через тензор Максвелла. Но нет подходящих экспериментальных данных или расчетных данных.

Есть в принципе литература по электрическим машинам с постоянными магнитами на роторе или на статоре. Однако придется тогда моделировать весь двигатель/генератор – а это слишком комплексная задача и там непонятно будет в чем ошибка (т.е. в методе расчета постоянного магнита или в расчете другой части конструкции двигателя/генератора).

Нашел статейку Effective simulation of a macroscopic model for stationary micromagnetics (аннотация к статье). Статья в pdf. Там все через минимизацию функционала (энергии) по Ландау, но распутать и концов найти не могу – какие коэффициенты в формулы подставлять и с чем сравнивать не понятно.

Если кто-нибудь считал постоянные магниты с использованием численных методов или если есть экспериментальные или расчетные данные – посоветуйте литературу или еще что-нибудь.
Спасибо за комментарии.

[mamut]

подобные задачи прекрасно решают програмные продукты от Ansoft или Jmag

[kukira]

Все это глупости. Магнит можно намагнитить до 2 тл, магниты на основе Гадолиния , и до 7 тл. ( криоген ) , но стоит разомкнуть магнитную цепь , как они тут же размагнитятся . Поэтому , чтоб обеспечить постоянную , на десятилетия , индукцию , их специально " остаривают." После намагничивания , и разборки магнитной цепи , на них подают переменное поле , и контролируют остаточную индукцию специальными приборами ( ищите) в пределах 0.8-1.2 тл. Т.е. в принципе при намагничивании можно намагнитить магнит до индукции от "0" до теоретической _ "2,15 тл" ), - для сталей и сплавов АНКО , или АЛЬНКО. Современные , на основе сплавов ПЛК, или самарий - кобальтовых можно достичь почти теоретических значений индукций. О теоретических расчетах - впервые слышу.

[Rudnik_VS]

Г. Ивченков в своей работе об униполярной индукции приводит вот такой пример. Он в своих опытах пользовался кольцевыми магнитами от динамиков , не самыми сильными. И подсчитал, что соленоид с адекватной магнитной индукцией должен иметь МДС в 40 ампервитков.

[Viktor_svs]

Если взять простой пример получения электроэнергии с помощью постоянных магнитов (помните школьный опыт с рамкой проводником?) То зависимость, как и связь поля с энергией пространства - просматривается! Я не знаю пока, что для каждого из вас означает поле - для меня это вид энергии упакованной самим временем. Это и энергия, и все виды информации о материи (происшедшие события), какая остаётся в сохранности длительное время. Так что по поводу магнитных полей и полей иного рода, то есть трансформаторы, электромоторы, генераторы, ускорители, в каких поле является непосредственным проводником для перемещения материального. Как и на ядерном уровне - сильными магнитными полями обладают лишь те материалы, в каких спины несущие заряды энергии вращаются против движения протонно – нейтронного ядра. Есть масса примеров, и пример с катушкой Теслы, в какой наблюдается тот же эффект, она преобладает в магнитных свойствах, ведь ток, пропущенный по цепи, приближен к встречному потоку. Именно эта закономерность позволяет создавать магнитные сферы намного эффективнее. Катушки качера, фитонная энергия, как не назови, но есть обмотка обычная, какая образует поле одного вида. И есть спиральная, как в качере. Именно в спиральной обмотке создаются монополи не только разные по циклам, но и как следствие с меньшей повторяемостью. То есть - поток частиц более разнообразный, так как частоты повторяемости условно создаются витками провода с уменьшением диаметра обмотки. Потому и токи такие маленькие – работает ведь не вся обмотка, над созданием поля одного вида, а каждый раз по одному витку со своим циклом создания монополя. Если проще то спирали завершённого цикла разные по диаметру, значит и частоты создания разные. То есть это уже не поток частиц, какой определяет, к примеру, силу тока, а слабый ручеёк разбрызганный веером. Вот почему его так сложно измерить – он не согласован по частоте. Необходимо поднять планку для исследований и помочь им осознать, что Тесла всё же смог постичь всю эту последовательную цепь и именно потому, что он одним из первых создал поля, на какое пространство и ответило ему сбросом Энергии! Но никто и никогда не смог объяснить - откуда возникает электроэнергия. Не обнаружены и сами частицы, какие несут потенциал энергетический. Уже сейчас понимают, что это не электроны в этом участвуют. Видимо энергетические потенциалы находятся практически в каждой частице вещества. Мы думаем, что мы её создаём - энергию! Нет, мы лишь пользуемся закономерностью пространства. Каждый виток трансформатора или нашего генератора создают условия, при которых рождаются частицы имеющие различия не по структуре вещества, а по времени их создания. Вот это различие и создаёт напряжённость между ними. И чем больше времени и циклов проходит между созданием частиц - тем напряжённость выше. Поток таких частиц именуется у нас силой тока.
http://www.youtube.com/watch?v=wcy0tedY ... re=related
http://irc.lv/video?id=JuTsTdSedOAU
http://video.mail.ru/mail/gopri/1/181.html

[Viktor_svs]

Есть давний спор физиков о постоянных магнитах (палка о двух концах). Моё мнение - если "постоянный магнит" - закрытая для пространства структура, то в таком случае сфера из магнитного поля делает любой созданный нами объект также изолированным от времени. А если открытая - то есть вечный двигатель.
А Вы что по этому вопросу думаете?

[mamut]

К физически не реализуемым относится очень много форм магнитов (крайне быстрая потеря коэрцетивной силы) - сфера - одна из них.