[发明专利]一种基于Processing的电磁特性可视化方法

说明书

本发明提出了一种基于Processing的电磁特性可视化方法，用横轴表示横截面的长度，纵轴表示电磁特性的方向与大小，构建超导体横截面模型；基于Bean模型，计算超导体横截面上的磁通线密度、临界电流密度与交流损耗的空间分布；基于Processing可视化显示横截面的磁通密度分布，横截面的临界电流密度分布，交流损耗密度分布，以及交流损耗密度色彩分布。本发明计算公式简单，仿真出的图像电磁特性的变化一目了然。

技术领域

本发明涉及数据的可视化技术，具体涉及一种基于Processing的电磁特性可视化方法。

背景技术

超导技术在节能，低碳经济和可再生能源领域发挥着重要作用。在超导体应用中，必须正确理解电磁特性，例如临界电流密度和交流损耗。但是，这些电磁特性的视觉表现非常困难。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于Processing的电磁特性可视化方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于Processing的电磁特性可视化方法，步骤如下：

步骤1，用横轴表示横截面的长度，纵轴表示电磁特性的方向与大小，构建超导体横截面模型；

步骤2，基于Bean模型，计算超导体横截面上的磁通线密度、临界电流密度与交流损耗的空间分布；

步骤3，基于Processing可视化显示横截面的磁通密度分布，横截面的临界电流密度分布，交流损耗密度分布，以及交流损耗密度色彩分布。

进一步的，基于Bean模型，计算超导体横截面上的磁通线密度、临界电流密度与交流损耗的空间分布，具体计算方法为：

基于Bean模型，计算超导体横截面上的磁通线密度、临界电流密度与交流损耗的空间分布，具体计算方法为：

建立麦克斯韦公式：

公式1表示总电流定律的微分形式，表明磁场强度H的微分等于该点的电流密度临界电流密度，公式2表示电磁感应的微分形式，表明电场强度E的微分等于该点的磁通密度B的时间变化率的负值；

交流损耗的求解公式为：

p＝E·J (3)

其中，p表示交流损耗密度；

由于使用的是bean模型，临界电流密度为定值，所以令：

J＝α_c (4)

基于公式1，2，3，得到磁通线密度为：

δB＝δ₀B₀-μ₀α_cx (5)

以及交流损耗密度为：

p＝(dH₀/dt)(δB-δ_bB_b) (6)