
COMSOL计算母线板电阻随温度变化
COMSOL计算模型电阻随温度变化仿真
本文以母线板为例,通过COMSOL电流模块计算模型的电阻随温度变化而变化的过程,仿真过程由本人总结探索而出,难免有错误之处,欢迎私信交流讨论相互学习
一、参数定义
本文模型以经典案例母线板为例,需定义的参数如下表所示,其中一部分为几何参数,可直接在几何建模处输入,T为母线板所处环境温度,后续需要进行参数化扫描,需要在此处定义,注意,100[degC]这个数值不唯一,T的数值以后续的参数化扫描定义的温度为准。
二、几何建模
通过设置工作平面与布尔运算等操作完成,网上有案例可循,非本文重点,故不再赘述,建模完成后如下图所示
三、材料定义
选择COMSOL内置材料库中的Copper(铜),将所有域的材料均设置为铜(铜的各种材料参数较为完善,方便本案例仿真计算,实际情况下的材料可能有偏差),下图是所选择的铜的材料参数,打勾的为本案例中所需调用的几个材料参数。
三、物理场设置
根据欧姆定律以及实际情况,计算电阻过程需要设置的端口有
1.终端接口,对母线板的28域施加电压,如图所示
2.接地端口,对母线板的8、12域设置接地
除了设置以上两个端口之外,由于本案例计算的是电阻随温度变化,考虑的即是材料的线性电阻率,需要注意的是在电流守恒的端口中需要在传导模型设置线性电阻率,从线性电阻率模型的公式中可以看到,T是计算模型需要的参数,而在电流守恒界面中只有一个Tref即参考温度,在仿真过程不去改动它(一般为293.15K)。
关于T的定义,本案例选择在全局定义处,选择温度模型输入,在输入框内输入步骤一定义的T作为默认模型输入,即默认模型在T的温度下进行计算
四、网格划分
根据模型而定,本模型直接按照物理场划分
五、研究模块参数化扫面设置
本案例以100摄氏度起,步长100摄氏度,至1000摄氏度,10个点
六、计算
下图为电势分布图的其中一个结果
七、电阻的计算
在派生值处右键选择全局计算,选择终端中电导率的表达式,并对其表达式进行倒数处理(在ec.G11前加1/,使其表示电阻1/ec.G11,单位Ω),后点击计算
八、数据获取
计算后的数据在模型以下的表格,可见铜的电阻随温度增大而增大
若有错误请各位大佬批评指正!!!
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