ANSYS电磁场分析例子.pptx

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1、2.1-1模拟由3个区域组成衔铁区: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).衔铁衔铁线圈线圈第1页/共31页2.1-2性质性质柱体柱体:r =1000线圈线圈:r =1 匝数匝数:2000 (整个线圈整个线圈)空气空气:r =1激励激励线圈励磁为直流电流线圈励磁为直流电流:2 安安培培单位单位(mm)衔铁衔铁Coil长度长度=35YX模型模型 轴对称轴对称材料号材料号 2材料号材料号3第2页/共31页2.1-3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第3

2、页/共31页2.1-4设置预选过滤掉其它应用的菜单Main menupreferences选择选择OK第4页/共31页2.1-5定义所有物理区的单元类型为 PLANE53PreprocessorElement typeAdd/Edit/Delete选择 Add选择磁矢量和8节点53号单元选择 OK第5页/共31页2.1-6模拟模型的轴对称形状选择Options（选项）Element behavior（单元行为）选择 Axisymmetric（轴对称）选择OK第6页/共31页2.1-7定义材料PreprocessorMaterial PropsIsotropic 定义空气为定义空气为1 1号材料

3、号材料(MURX=1)选择选择 Apply (自动循环地定义下一个材料号）自动循环地定义下一个材料号）选择选择OK第7页/共31页2.1-8定义衔铁为2号材料选择选择OK选择选择 Apply(自动循环地选择下一个材料号）自动循环地选择下一个材料号）第8页/共31页2.1-9定义线圈为3号材料(自由空间导磁率，MURX=1)选择选择 OK选择选择 OK (退出材料数据输入菜单）退出材料数据输入菜单）第9页/共31页2.1-10建立衔铁面PreprocessorCreateRectangleBy Dimensions选择选择Apply (重复显示和输入重复显示和输入)建立线圈面建立线圈面选择选择

4、Apply利用利用TAB 键移动输入键移动输入窗口窗口第10页/共31页2.1-11建立空气面选择选择 OK到了这步，建立了全部平到了这步，建立了全部平面，但它们还没有连接起面，但它们还没有连接起来来.衔铁衔铁线圈线圈第11页/共31页2.1-12用Overlap迫使全部平面连接在一起PreprocessorOperate OverlapAreas按Pick All现在这些平面被连接了，因此当现在这些平面被连接了，因此当生成单元时，各区域将共享区域生成单元时，各区域将共享区域边界上节点边界上节点这种操作后，原先平面被删除，这种操作后，原先平面被删除，而新的平面被重新编号而新的平面被重新编号第1

5、2页/共31页2.1-13这些平面要求与物理区和材料联系起来Preprocessor-Attributes-DefinePicked Areas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选择选择 OK对于没有明确定义属性的对于没有明确定义属性的面，其属性缺省为面，其属性缺省为1第13页/共31页2.1-14这些平面要求与物理区和材料联系起来Preprocessor-Attributes-DefinePicked Areas选取线圈平面（在选择对话框里）点取OK 材料号窗口输入3点点 OK第14页/共31页2.1-15加通量平行边界条件Preprocessorloadsapply-

6、magnetic-boundary-flux-parl 选On Lines并选取相应的线选 OK“所选取的线所选取的线”“所选取的线所选取的线”注：未划分单元前，加注：未划分单元前，加上这种边界条件上这种边界条件第15页/共31页2.1-16生成有限元网格利用智能尺寸选项来控制网格大小Preprocessor-Meshing-Size Cntrls-smartsize-basic选择选择OK第16页/共31页2.1-17Preproc-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选择选择 OK

7、第17页/共31页2.1-18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用此选项在图形窗用此选项在图形窗口中选择平面口中选择平面再次选择用再次选择用APPLY一旦衔铁已选好，选择一旦衔铁已选好，选择OK (在选取框内）在选取框内）第18页/共31页2.1-19选择与已选平面相对应的单元选择选择 OK 图示衔铁单元图示衔铁单元 Utilityplotelements衔铁单元衔铁单元用用“面面”第19页/共31页2.1-20使单元与衔铁组件联系起来UtilitySelectComp/AssemblyCreate

8、 Component选择选择 OK第20页/共31页2.1-21加力边界条件标志 PreprocessorLoadsApply-Magnetic-FlagComp Force选择选择OK 施加两个标志，用两个不同的方法来计算力施加两个标志，用两个不同的方法来计算力Maxwells 应力张量应力张量虚功虚功即使只有一种选项，也要鼠即使只有一种选项，也要鼠标选取标选取第21页/共31页2.1-22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

9、择选择 OK第22页/共31页2.1-23给线圈平面施加电流密度选择线圈平面UtilitySelectEntity选择选择OK (实体选择框实体选择框)选择线圈平面选择线圈平面选择选择 OK (选取框内选取框内)第23页/共31页2.1-24激励线圈要求电流密度，故要得到线圈截面积.PreprocessorOperateCalc Geometric ItemsOf Areas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CAREAUtilityParameterGet Scalar Data 选择选择 OK第24页/共31页2.1-25下面窗口输入面积的参数名，用于后面电流密度输入去掉

10、面号（如果有的话）去掉面号（如果有的话）这相应于几何面积总和这相应于几何面积总和选择选择 OK第25页/共31页2.1-26把电流密度加到平面上PreprocessorLoadsApplyExcitationOn Areas(因为只激活了线圈平面，可在选取框内选择Pick All）选择选择 OK第26页/共31页2.1-27进行计算Solu-solve-electromagnetOpt&Solve 选择选择OK这些适用于用这些适用于用BH 数据来进行的分析，本题将忽略数据来进行的分析，本题将忽略第27页/共31页2.1-28生成磁力线圈Postprocplot results2D flux l

11、ines选择 OK使用缺省设置，选择使用缺省设置，选择OK,（在通常情在通常情况下，可这样做）况下，可这样做）单元边缘围绕的一个红色输廓表示该单元边缘围绕的一个红色输廓表示该区域为同类材料号区域为同类材料号第28页/共31页2.1-29计算力PostprocElec&Mag CalcComp.Force选择选择 OK衔铁上力是在总体坐标衔铁上力是在总体坐标系下表示的，此力的方系下表示的，此力的方向为使气隙缩小向为使气隙缩小必须用鼠标选取必须用鼠标选取第29页/共31页2.1-30显示总磁通密度值显示总磁通密度值(BSUM)PostprocPlot ResultsNodal Solution 选择选择 OK第30页/共31页2.1-31感谢您的观赏！第31页/共31页