电磁阀是一种简单的开/关阀，通常用于空气压缩机，泵，工业水控制和洗衣机和洗衣设备。它们可在各种压力额定值和尺寸范围内使用，它们用于流体动力气动和液压系统，以控制气缸，流体发电机或更大的工业阀。这些重要的话，如果经常被忽视，部件由两个基本功能单元组成 - 阀体和电磁电磁铁组成，当通电或电磁切断时，它们会关闭或允许流过阀门孔口。

与许多其他高度复杂的组件相比，工程师通过模拟设计和验证的设计和验证，谦逊的电磁阀可能会出现无关紧要。为什么要专注于优化看似有很小的改进余地的东西？

通常，产品工程师通过有限的计算流体动力学（CFD）镜头查看电磁阀的功能。通过优化通过阀门的流动路径，您可以优化组件。但阀门的致动也为可靠性和安全性起着重要作用。然而，致动问题更复杂，需要了解磁性，液压，流体动力学和力学之间的相互作用。为了优化电磁阀致动，需要一种多体方法来考虑所有力，导致整个系统的最佳设计。

使用系统建模来建立多学科分析

AltairActivate®.是一个开放灵活的系统仿真综合系统集成平台。基于信号块、面向对象的物理组件和电子电气系统的混合块图建模环境，Altair Activate®允许在整个开发周期中进行多物理分析。

应用于电磁阀分析，Activate®允许工程师将电磁、力学、液压和流体动力学等所有领域的混合保真度模型整合到整个系统的统一仿真中。方便的参数化和仿真控制允许工程师可视化和调整基本设置、边界条件和子模型。

力学

在Activate®中，Modelica标准库(MSL)用于建模阀门的柱塞和弹簧的质量力学。磁力、压力和流体力可以在各自的域模型中计算并添加到连接中。

电磁学

电磁分析用AltairFlux®.．Flux抓住机电设备的复杂性，精确地优化其性能、效率、尺寸、成本或重量，为终端用户带来更好的创新和价值产品。Flux®模拟磁静态，稳态和瞬态条件，以及电气和热性能。由于Activate®和Flux®之间的紧密集成，用户可以执行高精度电磁联合仿真，或选择通过查找表或功能模型单元(FMUs)运行更快的仿真。

差价合约

在阀门的液压部分，两个方面是重要的-流量和力。力是由静压产生的，但也由局部减小的动压(流动力)产生。该模型由液压元件和仿真结果的组合表示牵牛星CFD^TM通用Navier-Stokes Solver。

查询表用于表示稳态行为的流和力。采用固定条件对流动进行建模和求解，探索了几个柱塞位置和不同的流动。这些稳态模拟的结果被转移到一个查询表，在那里可以检查合并的数据，以确定取决于压力差和柱塞位置的质量流量和力。

为了更准确地表示该现象，然后利用动态减少阶模型（ROM）来表示电磁阀的瞬态流体动力学行为。

动态依次模型生成的人工智能

减少阶模型可用于将详细的3D模拟结合到更高的系统级研究中更加计算的高效1D环境中。仿真工具，如Altair CFD^TMAltairFlux®允许进行时间变体非线性系统的详细调查，但由于仿真运行长，通常集中在组件或子系统上。在完整的系统仿真的情况下，通常足以将组件行为与完整系统的交互降低，提高求解器运行时间，同时仍提供足够的准确结果。

利用Altair的罗马人工智能工具，3D模拟可用作生成动态ROM的培训数据。只需要几个3D仿真运行，因为这种方法需要比传统数据驱动方法更少的训练数据。罗马可以使用任何求解器，并在训练空间内运行时产生高度准确的结果，并且甚至稳定，可用于空间之外的外推。在从测试数据开始时，相同的机器学习技术也可用于系统识别目的。

通过利用romAI的电磁阀仿真，用户得到最好的两个世界- 3D模型的精度与1D模型的速度。这可以通过几个简单的步骤实现。

1. 执行瞬态3D模拟- 选择激励，以便覆盖ROM的预期操作条件。
2. 从三维仿真中提取训练数据- 选择ROM应表示的输入，输出和状态变量。应选择足够的输出时间步骤以捕获要捕获的系统频率。然后应该将输入，输出和状态变量存储在CSV文件中。
3. 运行机器学习模块- 指定隐藏层，神经元等的数量，然后使用内置工具来检查收敛和准确性。当满意时，使用AltairActivate®中提供的专用块测试ROMAI。
4. 使用ROM激活系统仿真

AI-Augmented Multiphysics分析的结果

Activate®被证明是电磁阀的多学科系统仿真的理想集成平台，包括其电磁，流体动力学和机械性能。Activate®型号可用于快速设计研究和组件系统的详细尺寸。Romai还帮助将瞬态CFD集成，同时仍然提供足够的准确性。