Ansys教程電磁場分析

第二章

第2節(jié)二維靜磁學1EMAG模擬的概念模型邊界條件有:磁通量垂直磁通量平行周期性對稱*偶對稱奇對稱根據(jù)單元方程式施加邊界條件矢量(2D或3D)標量(3D)基于單元邊(3D)*在第2章來討論簡單勵磁的平面模型AABB線圈(象征性的)鐵芯空氣2在2D靜磁場、交流和瞬態(tài)分析中采用磁矢量勢方法(MVP)此公式稱為MVP，磁通量密度(B)等于矢量勢(A)的旋度 B=Curl(A)對于二維情況，A只有Z方向分量，在ANSYS中表示為“AZ〞自由度模型有二種邊界條件描述-Dirichlet條件〔AZ約束〕:磁通量平行于模型邊界Neumann條件〔自然邊界條件〕:磁通量垂直于模型邊界3沿A-A通量平行邊界條件需滿足：模型中A-A的左邊和右邊是相同的幾何形狀相同材料屬性相同左邊和右邊勵磁相位差180度〔即方向相反〕對稱平面邊界條件沿A-A必須加約束BB〔1/2〕對稱模型PoleFaceAAPreproc.>loads>apply>boundary>fluxpar’l>lines4半對稱模型與全模型比較：磁通量密度是相同的線圈上Lorentz力是相同的貯能為1/2極面上力為1/2加載電流密度與全模型相同線圈(象征性的)簡單導磁體的半對稱模型5單元plane13andplane53用于模擬2D磁場Plane13:4節(jié)點四邊形耦合場自由度：溫度，結構，磁電源為Z方向B為線性變化適用于：Plane13變壓器匯流排傳感器線性或任意永磁系統(tǒng)螺線管磁體〔致動器〕直線或旋轉電機負載機械機械力矩8plane53:8節(jié)點，四邊形耦合場自由度:磁與電路單元耦合電流為Z方向B可為二次非線性變化通常情況下的推薦使用單元適用于精度要求較高的分析場量分析大型機械力矩中節(jié)點9定義Plane13的單元類型和單元選項

Preproc>elementtype>add/ edit/delete選擇ADD選擇Plane13用單元類型號給平面賦屬性選擇OK10一旦定義單元類型，要選擇單元選項單元選項控制:2D直流模擬為AZ自由度2D模擬型式軸對稱平面點取單元選項11幾何體型式用于直流模擬選擇OK用于定義平面屬性的參考號因為plane13用于耦合場模擬，故該單元可以具有應力/應變結構選項12

平面與軸對稱比較端部效應平面:不包括軸對稱:自動包括正向電流方向相反

線圈兩種情況都是施加正向電流鐵板磁流密度矢量顯示鐵環(huán)軸對稱:+Z電流方向進平面平面:+Z電流方向出平面13磁力線描述平面:AZ等值線軸對稱:rAZ等值線電樞線圈定子平面或軸對稱?平面或軸對稱?14力、能量、電感的描述平面:單位長度軸對稱:整個圓周上的值力:軸對稱:無有效徑向力〔相互平衡〕單位弧度力不為零〔曲度線圈〕15定義Plane53的單元類型和選項Preproc.>elementtype>add/edit/delete選擇Add選擇8節(jié)點Plane53增加單元類型號以給平面賦屬性選擇OK16定義單元類型后選擇單元選項單元選項控制:絞線圈電壓加載選項*連接電路單元與有限元區(qū)*模擬運動體的自由度*包括交流分析plane53單元模擬運動導體示圖選擇OK17考慮速度效應時，要求增加輸入信息在實常數(shù)中定義。選擇單元選項后，定義實常數(shù)是很方便的

Preproc>realconstants...