ansys电磁场仿真分析教程PPT推荐.ppt

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导磁材料导磁率为常数（即线性材料）线圈区:

线圈可视为均匀材料.空气区:

自由空间（r=1）.,衔铁,线圈,1-9,性质柱体:

r=1000线圈:

r=1匝数:

2000（整个线圈）空气:

r=1,激励线圈励磁为直流电流:

2安培,单位（mm）,衔铁,Coil,长度=35,Y,X,模型轴对称,材料号2,材料号3,1-10,建模设置电磁学预选项（过滤器）对各物理区定义单元类型定义材料性质对每个物理区定义实体模型铁芯线圈空气给各物理区赋材料属性加边界条件,1-11,设置预选过滤掉其它应用的菜单Mainmenupreferences,选择OK,1-12,定义所有物理区的单元类型为PLANE53PreprocessorElementtypeAdd/Edit/Delete选择Add选择磁矢量和8节点53号单元选择OK,1-13,模拟模型的轴对称形状选择Options（选项）Elementbehavior（单元行为）选择Axisymmetric（轴对称）选择OK,1-14,定义材料PreprocessorMaterialPropsIsotropic,定义空气为1号材料（MURX=1）,选择Apply（自动循环地定义下一个材料号）,选择OK,1-15,定义衔铁为2号材料,选择OK,选择Apply（自动循环地选择下一个材料号）,1-16,定义线圈为3号材料（自由空间导磁率，MURX=1）,选择OK,选择OK（退出材料数据输入菜单）,1-17,建立衔铁面PreprocessorCreateRectangleByDimensions,选择Apply（重复显示和输入）建立线圈面,选择Apply,利用TAB键移动输入窗口,1-18,建立空气面,选择OK,到了这步，建立了全部平面，但它们还没有连接起来.,衔铁,线圈,1-19,用Overlap迫使全部平面连接在一起PreprocessorOperateOverlapAreas按PickAll,现在这些平面被连接了，因此当生成单元时，各区域将共享区域边界上节点,这种操作后，原先平面被删除，而新的平面被重新编号,1-20,这些平面要求与物理区和材料联系起来Preprocessor-Attributes-DefinePickedAreas用鼠标点取衔铁平面选择OK（在选取框内）材料号窗口输入2,选择OK,对于没有明确定义属性的面，其属性缺省为1,1-21,这些平面要求与物理区和材料联系起来Preprocessor-Attributes-DefinePickedAreas选取线圈平面（在选择对话框里）点取OK材料号窗口输入3,点OK,1-22,加通量平行边界条件Preprocessorloadsapply-magnetic-boundary-flux-parl选OnLines并选取相应的线选OK,“所选取的线”,“所选取的线”,注：

未划分单元前，加上这种边界条件,1-23,生成有限元网格利用智能尺寸选项来控制网格大小Preprocessor-Meshing-SizeCntrls-smartsize-basic,选择OK,1-24,Preproc-Meshing-Mesh-Areas-Free在选取框内选择ALL选择OK打开绘制单元的材料属性UtilityPlotCtrlsNumbering,选择OK,1-25,力边界条件标志需要单元部件，即一组具有“名称”的单元把衔铁定义为一个单元组件选择衔铁平面Utilityselectentities,用此选项在图形窗口中选择平面,再次选择用APPLY,一旦衔铁已选好，选择OK（在选取框内）,1-26,选择与已选平面相对应的单元,选择OK图示衔铁单元Utilityplotelements,衔铁单元,用“面”,1-27,使单元与衔铁组件联系起来UtilitySelectComp/AssemblyCreateComponent,选择OK,1-28,加力边界条件标志PreprocessorLoadsApply-Magnetic-FlagCompForce,选择OK,施加两个标志，用两个不同的方法来计算力Maxwells应力张量虚功,即使只有一种选项，也要鼠标选取,1-29,以毫米单位生成的模型，最好把模型尺寸变换为国际单位制（变换系数=.001）使整个模型激活UtilitySelectEverything缩放平面-不用拷贝Preprocoperatescaleareas,选择OK,1-30,给线圈平面施加电流密度选择线圈平面UtilitySelectEntity,选择OK（实体选择框）选择线圈平面选择OK（选取框内）,1-31,激励线圈要求电流密度，故要得到线圈截面积.PreprocessorOperateCalcGeometricItemsOfAreas选择OK要用线圈面积来计算电流密度，将线圈面积赋予参数CAREAUtilityParameterGetScalarData,选择OK,1-32,下面窗口输入面积的参数名，用于后面电流密度输入,去掉面号（如果有的话）,这相应于几何面积总和,选择OK,1-33,把电流密度加到平面上PreprocessorLoadsApplyExcitationOnAreas（因为只激活了线圈平面，可在选取框内选择PickAll）,选择OK,1-34,进行计算Solu-solve-electromagnetOpt&

Solve,选择OK,这些适用于用BH数据来进行的分析，本题将忽略,1-35,生成磁力线圈Postprocplotresults2Dfluxlines选择OK,使用缺省设置，选择OK,（在通常情况下，可这样做）,单元边缘围绕的一个红色输廓表示该区域为同类材料号,1-36,计算力PostprocElec&

MagCalcComp.Force,选择OK,衔铁上力是在总体坐标系下表示的，此力的方向为使气隙缩小,必须用鼠标选取,1-37,显示总磁通密度值（BSUM）PostprocPlotResultsNodalSolution,选择OK,1-38,第二章第2节,二维静磁学,1-39,EMAG模拟的概念,模型边界条件有:

磁通量垂直磁通量平行周期性对称*偶对称奇对称根据单元方程式施加边界条件矢量（2D或3D）标量（3D）基于单元边（3D）*在第2章来讨论,简单励磁的平面模型,A,A,B,B,线圈（象征性的）,铁芯,空气,1-40,在2D静磁场、交流和瞬态分析中采用磁矢量势方法（MVP）此公式称为MVP，磁通量密度（B）等于矢量势（A）的旋度B=Curl（A）对于二维情况，A只有Z方向分量，在ANSYS中表示为“AZ”自由度模型有二种边界条件描述-Dirichlet条件（AZ约束）:

磁通量平行于模型边界Neumann条件（自然边界条件）:

磁通量垂直于模型边界,1-41,沿A-A通量平行边界条件需满足：

模型中A-A的左边和右边是相同的几何形状相同材料属性相同左边和右边励磁相位差180度（即方向相反）对称平面边界条件沿A-A必须加约束,B,B,（1/2）对称模型,PoleFace,A,A,Preproc.loadsapplyboundaryfluxparllines,1-42,半对称模型与全模型比较：

磁通量密度是相同的线圈上Lorentz力是相同的贮能为1/2极面上力为1/2加载电流密度与全模型相同,线圈（象征性的）,简单导磁体的半对称模型,1-43,沿B-B磁通量垂直边条件需满足B-B线上下两边如下参数是相同的几何形状材料性质B-B线上下两边励磁相同对称面（B-B）边界条件2D磁矢量势（MVP）方式，无须处理加载电流与全模型相同,Quartersymmetrymodelofthesimplemagnetizer,B,B,1-44,1/4模型与全模型比较磁通密度分布相同贮能为1/4所示线圈上的Lorentz力1/2作用在极面上力为1/2,励磁体1/4对称模型,B,B,1-45,单元plane13andplane53用于模拟2D磁场Plane13:

4节点四边形耦合场自由度：

温度，结构，磁电源为Z方向B为线性变化适用于：

Plane13,变压器汇流排传感器线性或任意永磁系统,螺线管磁体（致动器）直线或旋转电机负载机械机械力矩,1-46,plane53:

8节点，四边形耦合场自由度:

磁与电路单元耦合电流为Z方向B可为二次非线性变化通常情况下的推荐使用单元适用于精度要求较高的分析场量分析大型机械力矩,中节点,1-47,定义Plane13的单元类型和单元选项Preprocelementtypeadd/edit/delete选择ADD选择Plane13,用单元类型号给平面赋属性,选择OK,1-48,一旦定义单元类型，要选择单元选项单元选项控制:

2D直流模拟为AZ自由度2D模拟型式轴对称平面点取单元选项,1-49,几何体型式,用于直流模拟,选择OK,用于定义平面属性的参考号,因为plane13用于耦合场模拟，故该单元可以具有应力/应变结构选项,1-50,平面与轴对称比较端部效应平面:

不包括轴对称:

自动包括正向电流方向相反,线圈两种情况都是施加正向电流,铁板,磁流密度矢量显示,铁环,轴对称:

+Z电流方向进平面,平面:

+Z电流方向出平面,1-51,磁力线描述平面:

AZ等值线轴对称:

rAZ等值线,电枢,线圈,定子,平面或轴对称?

平面或轴对称?

1-52,力、能量、电感的描述平面:

单位长度轴对称:

整个圆周上的值力:

轴对称:

无有效径向力（相互平衡）单位弧度力不为零（曲度线圈）,1-53,定义Plane53的单元类型和选项Preproc.elementtypeadd/edit/delete选择Add选择8节点Plane53,增加单元类型号以给平面赋属性,选择OK,1-54,定义单元类型后选择单元选项单元选项控制:

绞线圈电压加载选项*连接电路单元与有限元区*模拟运动体的自由度,*包括交流分析,plane53单元模拟运动导体示图,选择OK,1-55,考虑速度效应时，要求增加输入信息在实常数中定义。

选择单元选项后，定义实常数是很方便的Preprocrealconstants.,选择,1-56,平面属性要求实常数设置号,速度单位:

米/秒角速度单位:

弧度/秒,选择OK,平面属性要求赋予单元类型号数,1-57,第二章