仿真和实际的铁芯不一样，多了4个洞？
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求助：永磁+铁芯实际产生的磁场，比仿真弱太多的问题（1.8T变1.2T）
最近在试图用永磁+铁芯产生强磁场，仿真结果是能得到1.8T的磁感应强度，但是实测只有1.2T。这误差大的难以接受……现在还没能查到具体的原因，这里把已知的信息发出来，请各位指导一下。
做出来的东西长这样
上下两个灰色的东西是铁芯，材料为A3或者说Q235。
磁铁的淘宝链接是这个 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXm?id=533854903053
测量的结果是这样的，最强的地方也只有1.2T，很多地方都只有1.1T多点……
这东西的仿真结果是这样的
现在的问题在于，仿真的1.8T和实测的1.2T，首先就差了1/3……而且关键是，由于纯铁的饱和磁感应强度大约是2T，所以最困难的地方应该在于接近2T的部分。所以从1.8T到1.2T，甚至可以说是有成倍的性能恶化……
现在也想到了一些可能的原因，不过还没时间或者没条件验证：
1. 磁铁问题
拼这个东西的时候有点着急，忘了先测一下这些磁铁的磁强了，所以现在也不知道这些磁铁的性能是啥样的，比如是不是真能达到仿真时用到的1.1T剩磁。然后这东西拼起来之后，应该就没可能拆开了……至少徒手是没戏了……所以现在没法排除磁铁是挫的，而且挫得厉害的可能。
2. 仿真不准
仿真用的是Maxwell（Ansys EM Desktop 19.0版本的），不知道会不会是某些设置不对，这里把仿真模型贴出来供大家检查
3. 特斯拉计不准
毕竟我手头只有一个特斯拉计，而且还没有任何办法去校准它（因为没有磁感应强度基准……）所以虽然可能性较小，但是也没法排除它是坏的可能。
可以排除的原因：
1. 铁芯材料问题
虽然A3钢不是啥正经的磁性材料，但是由于含碳量非常低，大约只有0.2%，所以其实特性上和纯铁也差不了太多，“常用钢材磁特性曲线速查手册”给出的数据如下
2.铁芯两端没有闭合
这东西的仿真结果是这样的
现在的问题在于，仿真的1.8T和实测的1.2T，首先就差了1/3……而且关键是，由于纯铁的饱和磁感应强度大约是2T，所以最困难的地方应该在于接近2T的部分。所以从1.8T到1.2T，甚至可以说是有成倍的性能恶化……
现在也想到了一些可能的原因，不过还没时间或者没条件验证：
1. 磁铁问题
拼这个东西的时候有点着急，忘了先测一下这些磁铁的磁强了，所以现在也不知道这些磁铁的性能是啥样的，比如是不是真能达到仿真时用到的1.1T剩磁。然后这东西拼起来之后，应该就没可能拆开了……至少徒手是没戏了……所以现在没法排除磁铁是挫的，而且挫得厉害的可能。
2. 仿真不准
仿真用的是Maxwell（Ansys EM Desktop 19.0版本的），不知道会不会是某些设置不对，这里把仿真模型贴出来供大家检查
3. 特斯拉计不准
毕竟我手头只有一个特斯拉计，而且还没有任何办法去校准它（因为没有磁感应强度基准……）所以虽然可能性较小，但是也没法排除它是坏的可能。
4.加工误差
为了省钱，铁芯加工用的貌似是激光切割，表面异常得粗糙，看起来像锉刀一样……会引入一些气隙。不过仿真表明，气隙也不应该会有这么大的影响。比如下图中有一侧的铁芯和磁铁之间出现了一条1mm的缝，磁场才减弱到1.5T……
可以排除的原因：
1. 铁芯材料问题
虽然A3钢不是啥正经的磁性材料，但是由于含碳量非常低，大约只有0.2%，所以其实特性上和纯铁也差不了太多，“常用钢材磁特性曲线速查手册”给出的数据如下
2.铁芯两端没有闭合
昨天在科创的电炮群里，@刀尖上的海 ，提到可能是因为铁芯两端没有闭合。不过仿真表明，两侧闭合会极大的降低中间气隙的磁感应强度，比如下面这张图里降低到0.85T。
[修改于 5年9个月前 - 2019/02/26 21:27:23]
用那个磁场观察膜卡片贴到侧面看看
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原因楼主都已经分析清楚了，逐一排查吧，感觉主要是磁铁买少了，多买两个就能拿来做其它验证实验。
对于弱磁场，特斯拉计可以自己想办法校准，用线圈，电流来产生理论磁场，可以初步判断。强磁场下仪器可能误差很大，也确实没什么好办法。
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2
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铁芯和磁铁之间是不是有空隙？接触面没有抛光？不知道会有多大影响
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仿真和实际的铁芯不一样，多了4个洞？
是多了几个洞。设计的时候是打算在那装上45钢的轴，把这些铁片拼成一个整体，同时还能导磁。不过因为切割的太粗糙，所以轴插不进去……就给空下来了。
具体的仿真还没有做过，不过那里的磁场本来就不强，影响应该不大。实测把特斯拉计的探头伸到孔里，基本只能量到一两mT级别的磁场，可以认为孔旁边的铁芯可以很好的导走磁场，也就是说，孔基本没有影响。
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看了磁铁价格，基本知道怎么回事了，剩磁不达标。
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是因为用的maxwell 2D 吗，磁铁侧面应该也有磁感线的，我把您的转换成3D Maxwell，发现中心磁感应强度比较低...我贴一下图，边界条件我用的是SYMMETRY 。
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是因为用的maxwell 2D 吗，磁铁侧面应该也有磁感线的，我把您的转换成3D Maxwell，发...
这事我还真没想到，多谢提醒。
不过刚试了一下，影响应该没有那么显著，可能是您仿真的模型长度比较短。我这边把2D模型拉长到和实物一样的10cm长之后，确实可以观察到边缘处磁场变弱到1.3T，不过中心的磁场几乎没受影响，依然有大约1.8T。
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在保证工作气隙长度的情况下应该再增加永磁块的磁场方向厚度，这样周围的漏磁影响会减小很多，因为材料的剩磁是定的，在一定程度上增加磁铁磁场方向长度会提高表面磁场强度。磁铁长径比不同漏磁情况也不同。
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在保证工作气隙长度的情况下应该再增加永磁块的磁场方向厚度，这样周围的漏磁影响会减小很多，因为材料的剩...
现在的问题不在于“如何增强磁场”，而是“为什么磁场没有预期的那么强”
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听从2楼建议，买了一张磁场观察卡，用起来还是挺好玩的
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现在的问题不在于“如何增强磁场”，而是“为什么磁场没有预期的那么强”
就算N35的材料剩磁也在1T以上，哪怕商家给了你N30的料剩磁也是靠近1T的，按这算也就1.3T左右的气隙场，估计是仿真设置不准确。
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又测了一些磁铁，现在基本可以确定是买到的磁铁剩磁严重不足的问题了。
10*30*100mm的大磁铁，仿真约200mT，实测114mT。10*10*100的磁铁，仿真约340mT，实测约240mT。
相比之下，小片的磁铁就要良心多了，10*20*2.5mm的小片磁铁，仿真约170mT，实测157mT。
另外，这里的仿真是按N35的钕铁硼算的（磁化强度890kA/m），大磁铁用的是2D仿真，小磁铁用的是3D仿真。
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emmm……把仿真用的磁化强度降到原来的57%后，仿出来的磁感应强度变成1.02T了……
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emmm……把仿真用的磁化强度降到原来的57%后，仿出来的磁感应强度变成1.02T了…… 所以现在问...
建议多看几个，这种淘宝买的好像剩磁有大有小，很不均一，我两年前买的那些拿去吸同一个物体可以明显感觉到吸力有大有小
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建议先研究磁感计的校准，没一个准的东西，说了半天等于百搭
上网搜了一下，成都的计量局测一次数字特斯拉计要360比我想象的便宜不少
不过我那个特斯拉计本来也才400左右……真要送计量局测，颇有种给小面包车装“88888车牌”的感觉
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应该考虑用flux gate原理的，而不是霍尔的，flux gate可以从原理上自己校准。flux gate的drift很小很小，比如电流传感器ultrastab系列，如果同样原理做得很小测，就是tti的微型磁通门。
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又测了一些磁铁，现在基本可以确定是买到的磁铁剩磁严重不足的问题了。10*30*100mm的大磁铁，仿...
前面早就提醒过你了。。我淘宝买的磁铁用手拉感觉磁力都比本地市场买的小一半，越是大尺寸磁铁差的越多
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ansys全家桶似乎可以让磁铁按1GHz频率转起来，当年的脑洞应该有结果了
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应该考虑用flux gate原理的，而不是霍尔的，flux gate可以从原理上自己校准。flux ...
是用线圈产生反向磁场抵消外磁场的方式吗？这种原理测量弱磁场还可以，但是如果是T级的强磁场，可能需要几百上千A的电流才行……没法用来测强磁场……
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前面早就提醒过你了。。我淘宝买的磁铁用手拉感觉磁力都比本地市场买的小一半，越是大尺寸磁铁差的越多
前两天又在淘宝上找到一家店，神奇的是他们竟然在商品详情里标了表磁，而且和理论的表磁几乎一致。
然而买了两块回来，发现实测性能和之前那些磁铁也没啥区别……问客服他们还说是正差误差……
看起来有必要拿着特斯拉计去本地市场逛逛了
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刚想到一种校准特斯拉计的办法，测磁性带来的力。
当然，铁磁性材料的磁导率随机性太大了，没法用在这里。可以用比如抗磁性的水，或者顺磁性的铝。粗略估算了一下，比如上面提到过的100x10x30mm的磁铁，可以在足够大的水上产生等效几十mg级的斥力，或者在足够大的铝上产生几十mg级的吸力。可以用电子天平测量。如果用足够大的金属铋，甚至可以产生克级的力，都可以用廉价的电子秤测了
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前两天又在淘宝上找到一家店，神奇的是他们竟然在商品详情里标了表磁，而且和理论的表磁几乎一致。然而买了...
淘宝没一家合格的，都是水货。本地市场也要找以前的老货，新生产的最高只有38级，要更高的都得定制，没有现货
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是用线圈产生反向磁场抵消外磁场的方式吗？这种原理测量弱磁场还可以，但是如果是T级的强磁场，可能需要几...
激励线圈多绕几圈啊。。。。。我在某所看他们校准一个测轨道炮的阵列的时候就是用土造的flux gate
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激励线圈多绕几圈啊。。。。。我在某所看他们校准一个测轨道炮的阵列的时候就是用土造的flux gate
额……测轨道炮的话，只有一个脉冲，可以在激励线圈发热烧坏之前完成一次测量……
但是这里是直流测量。激励线圈匝数越多，线长度就越长，线径也得更细，综合来看产生相同的反向磁场需要的电功率是不变的。要抵消T级磁场，激励线圈可能几百ms后就融化掉了
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额……测轨道炮的话，只有一个脉冲，可以在激励线圈发热烧坏之前完成一次测量……但是这里是直流测量。激励...
刚才思路没转过来……又想了下，就算是直流磁场，其实也可以用一个脉冲测。多谢提供这个思路
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现在这个问题终于算是搞明白了，就是8楼 @power_rdx 说的剩磁不达标的问题。因为我刚买到了实测和仿真结果一样的磁铁……
前段时间买了这批100x10x10mm的厚度方向充磁的磁铁，卖家宣称能达到N52的性能。粗略的测量结果是，这批磁铁的表磁能达到400-440多mT
而仿真结果是，这样的一块磁铁，如果剩磁是1.44T（N52磁铁的典型值），在它表面1mm处的磁感应强度应当是420mT。
仿真与实测终于相差不大了……
不得不说淘宝的磁铁水真深，之前以为我买一个标称N52的磁铁，他最次最次也应该只能给我个N35或者N30的，毕竟再低的牌号连查都查不到了。然而按18楼的实测数据看，实际买到的磁铁，表磁可以低到241.8mT，这个表磁对应的牌号应该是惊人的N17……没错就是N17，真是江湖险恶……也不知道他们是用的假材料，还是充磁没充好……
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