ansys电磁场仿真分析教程

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ANSYS电磁场教程电磁模拟PPT课件

用 ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSY版S本/Em5.a5g(进00行11电72磁) 场分析ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSYS/Emag进行电2.1磁-8场分析
– 三维（3D）模拟功能包括三种单元列式类型 – 标量势单元列式（静态1 ）[SOLID96]
不同电流方向的多个汇流排
用 ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSY版S本/Em5.a5g(进00行11电72磁) 场分析ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSYS/Emag进行电2.1磁-3场分析
三维（3D）模拟
– 具有平面和轴对称组合部件的模型
衔铁外形复杂
10极永磁电机，建立了2极模型
定子转子
定子、永磁体和转子具有不同轴向长度
永磁体
用 ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSY版S本/Em5.a5g(进00行11电72磁) 场分析ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSYS/Emag进行电2.1磁-5场分析
• 正如二维（2D）模拟一样，三维模拟功能也包括静态、交流和瞬态分析
• 三维模拟使用多种单元列式
• 单元列式直接影响到模拟的各个方面 – 施加通量垂直和平行边界条件 • 何为自然边界条件？ • 何为自由度约束？ – BH数据对收敛敏感性的影响 • ν - B2 曲线与μ - H 曲线 – 模拟激励的方法（绞线圈） – 可在模型中包含铁磁区 – 模型中的铁磁-空气界面 – 后处理 • 通量计算（电动势（EMF）计算的起始点） • “磁力线”显示
靠近孔的饱和区非轴对称
衔铁上的通气孔
周期性截面
线圈区域
定子

ANSYS电磁场分析指南

ANSYS电磁场分析指南（共17章）ANSYS电磁场分析指南第一章磁场分析概述：ANSYS电磁场分析指南第二章 2-D静态磁场分析：ANSYS电磁场分析指南第三章２-Ｄ谐波（ＡＣ）磁场分析：ANSYS电磁场分析指南第四章２-Ｄ瞬态磁场分析：ANSYS电磁场分析指南第五章３-Ｄ静态磁场分析（标量法）：ANSYS电磁场分析指南第六章３-Ｄ静态磁场分析（棱边元方法）：ANSYS电磁场分析指南第七章３-Ｄ谐波磁场分析（棱边单元法）：ANSYS电磁场分析指南第八章３-D瞬态磁场分析（棱边单元法）：ANSYS电磁场分析指南第九章 3-D静态、谐波和瞬态分析（节点法）：ANSYS电磁场分析指南第十章高频电磁场分析：ANSYS电磁场分析指南第十一章磁宏：ANSYS电磁场分析指南第十二章远场单元：ANSYS电磁场分析指南第十三章电场分析：ANSYS电磁场分析指南第十四章静电场分析（h方法）：ANSYS电磁场分析指南第十五章静电场分析（P方法）：ANSYS电磁场分析指南第十六章电路分析：ANSYS电磁场分析指南第十七章其它分析选项和求解方法：第一章磁场分析概述1.1磁场分析对象利用ANSYS/Emag或ANSYS/Multiphysics模块中的电磁场分析功能，ANSYS可分析计算下列的设备中的电磁场，如：·电力发电机·磁带及磁盘驱动器·变压器·波导·螺线管传动器·谐振腔·电动机·连接器·磁成像系统·天线辐射·图像显示设备传感器·滤波器·回旋加速器在一般电磁场分析中关心的典型的物理量为：·磁通密度·能量损耗·磁场强度·磁漏·磁力及磁矩· S-参数·阻抗·品质因子Q·电感·回波损耗·涡流·本征频率存在电流、永磁体和外加场都会激励起需要分析的磁场。

ANSYS电磁场分析指南

ANSYS电磁场分析指南（共17章）ANSYS电磁场分析指南第一章磁场分析概述：ANSYS电磁场分析指南第二章2-D静态磁场分析：ANSYS电磁场分析指南第三章２-Ｄ谐波（ＡＣ）磁场分析：ANSYS电磁场分析指南第四章２-Ｄ瞬态磁场分析：ANSYS电磁场分析指南第五章３-Ｄ静态磁场分析（标量法）：ANSYS电磁场分析指南第六章３-Ｄ静态磁场分析（棱边元方法）：ANSYS电磁场分析指南第七章３-Ｄ谐波磁场分析（棱边单元法）：ANSYS电磁场分析指南第八章３-D瞬态磁场分析（棱边单元法）：ANSYS电磁场分析指南第九章3-D静态、谐波和瞬态分析（节点法）：ANSYS电磁场分析指南第十章高频电磁场分析：ANSYS电磁场分析指南第十一章磁宏：ANSYS电磁场分析指南第十二章远场单元：ANSYS电磁场分析指南第十三章电场分析：ANSYS电磁场分析指南第十四章静电场分析（h方法）：ANSYS电磁场分析指南第十五章静电场分析（P方法）：ANSYS电磁场分析指南第十六章电路分析：ANSYS电磁场分析指南第十七章其它分析选项和求解方法：第一章磁场分析概述1.1磁场分析对象利用ANSYS/Emag或ANSYS/Multiphysics模块中的电磁场分析功能，ANSYS可分析计算下列的设备中的电磁场，如：·电力发电机·磁带及磁盘驱动器·变压器·波导·螺线管传动器·谐振腔·电动机·连接器·磁成像系统·天线辐射·图像显示设备传感器·滤波器·回旋加速器在一般电磁场分析中关心的典型的物理量为：·磁通密度·能量损耗·磁场强度·磁漏·磁力及磁矩· S-参数·阻抗·品质因子Q·电感·回波损耗·涡流·本征频率存在电流、永磁体和外加场都会激励起需要分析的磁场。

ANSYS电磁场教程电磁模拟

此外，随着云计算和大数据技术的发展，ANSYS有望实现更高效、更灵活的分布式计算和数据可视化，为用户提供更加全面和深入的电磁场分析服务。
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感谢您的观看
03Байду номын сангаас
本文介绍了ANSYS电磁场教程的基本内容和应用实例，包括静电场、静磁场和时变电磁场的模拟分析，旨在帮助读者更好地理解和掌握ANSYS在电磁场分析中的应用。
展望
随着科技的不断进步和应用需求的不断增加，电磁模拟技术将越来越受到重视，ANSYS作为该领域的领先软件，将继续发挥重要作用。
未来，ANSYS将不断更新和完善其功能和工具，以更好地满足用户的需求，包括提高模拟精度、增加新的分析模块和优化计算效率等。
后处理
分析结果、可视化展示等。
03 电磁场模拟案例分析
案例一：简单电场模拟
建立模型
创建一个简单的二维电场模型，包括两个电极板和空气区域。
求解设置
选择合适的求解器类型和迭代次数，进行电场模拟。
总结词
通过ANSYS软件进行简单电场模拟，了解电场分布和电势分布。
边界条件
设置电极板为电势边界条件，设置空气区域为零电势边界条件。
结果分析
查看电场分布云图和电势分布云图，分析电场强度和电势的变化趋势。
案例二：磁场模拟
总结词
通过ANSYS软件进行磁场模拟，了解磁场分布和磁感应强度分布。
建立模型
创建一个简单的三维磁场模型，包括一个永磁体和空气区域。
边界条件
设置永磁体为磁化方向边界条件，设置空气区域为零磁感应强度边界条件。
结果分析实例
磁场分布
通过后处理技术，将模拟得到的磁场分布进行可视化展示，并与理论值进行对比分析。

ANSYS电磁场分析指南

ANSYS电磁场分析指南（共17章）ANSYS电磁场分析指南第一章磁场分析概述：ANSYS电磁场分析指南第二章2-D静态磁场分析：ANSYS电磁场分析指南第三章２-Ｄ谐波（ＡＣ）磁场分析：ANSYS电磁场分析指南第四章２-Ｄ瞬态磁场分析：ANSYS电磁场分析指南第五章３-Ｄ静态磁场分析（标量法）：ANSYS电磁场分析指南第六章３-Ｄ静态磁场分析（棱边元方法）：ANSYS电磁场分析指南第七章３-Ｄ谐波磁场分析（棱边单元法）：ANSYS电磁场分析指南第八章３-D瞬态磁场分析（棱边单元法）：ANSYS电磁场分析指南第九章3-D静态、谐波和瞬态分析（节点法）：ANSYS电磁场分析指南第十章高频电磁场分析：ANSYS电磁场分析指南第十一章磁宏：ANSYS电磁场分析指南第十二章远场单元：ANSYS电磁场分析指南第十三章电场分析：ANSYS电磁场分析指南第十四章静电场分析（h方法）：ANSYS电磁场分析指南第十五章静电场分析（P方法）：ANSYS电磁场分析指南第十六章电路分析：ANSYS电磁场分析指南第十七章其它分析选项和求解方法：第一章磁场分析概述1.1磁场分析对象利用ANSYS/Emag或ANSYS/Multiphysics模块中的电磁场分析功能，ANSYS可分析计算下列的设备中的电磁场，如：·电力发电机·磁带及磁盘驱动器·变压器·波导·螺线管传动器·谐振腔·电动机·连接器·磁成像系统·天线辐射·图像显示设备传感器·滤波器·回旋加速器在一般电磁场分析中关心的典型的物理量为：·磁通密度·能量损耗·磁场强度·磁漏·磁力及磁矩·S-参数·阻抗·品质因子Q·电感·回波损耗·涡流·本征频率存在电流、永磁体和外加场都会激励起需要分析的磁场。

ANSYS电磁场教程-电磁模拟

4.1-33
• 3D MVP 列式 – 自由度：AX、AY、AZ (VOLT用于交流或瞬态分析） – 通量垂直边界条件: • 这是自然边界条件，但是，垂直于边界的A分量必须设为零 – X-Y 平面, AZ 必须约束为零 – X-Z平面, AY必须约束为零 – Y-Z平面, AX必须约束为零
4.1-34
4.1-27
• 通用标势法适用的物理模型: – Sourc36单元可与铁磁区相连 – 磁体励磁 – 通量条件可以定义通量（ Webers） – 可在无铁芯介质的模型采用Sourc36单元 – 限制：模型几何体必须满足多连通条件 • 若当铁介质磁导率为无限大时，铁芯内磁场并不接近零，则可确定为满足多连通条件（变压器、导磁体、具有多通量路径的模型等） – 缺点： • 要分三步求解
Harmonic no no no yes
Transient no no no yes
Physics
Iron-free yes yes yes yes
Air-iron no yes yes no
Coil-air-iron no yes yes no
Perm Magnet-air-iron yes no no no
Recommended Solver
线圈产生磁场控制带电粒子运动
这是一个当铁芯磁导率变得很大时，磁场强度接近零的实例
直线加速器的 C形磁体
气隙
带电粒子运动
4.1-26
• DSP 方法适合于模拟含有铁和空气界面以及sourc36单元电流源的系统，分析目的是确定在指定定子电流形式时转矩与转角的关系
10极电机的两极模型
三相电机的绕组截面
(1) 如果模型中还有矢量势和界面单元 INTER115，标量法能用于交流和瞬态模拟

ansys电磁场仿真分析教程

有限元网格
1-6
• 进行模拟 • 观察结果
– 某指定时刻 – 整个时间历程 • 后处理 – 磁力线 –力 – 力矩 – 损耗 – MMF（磁动势） – 电感 – 特定需要
1-7
• 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 (μr = 1) .
• 选择Apply (重复显示和输入) • 建立线圈面
利用TAB 键移动输入窗口
• 选择 Apply
1-17
• 建立空气面
• 选择 OK 衔铁
到了这步，建立了全部平面，但它们还没有连接起来.
线圈
1-18
• 用Overlap迫使全部平面连接在一起 Preprocessor>Operate> Overlap>Areas
B
B
励磁体1/4对称模型
1-44
• 单元plane13 and plane53 用于模拟2D磁场
• 按Pick All
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
1-19
• 这些平面要求与物理区和材料联系起来 Preprocessor>-Attributes-Define>Picked 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
1-3
• 利用轴对称衔铁和平面定子设计致动器的一个实例 – 衔铁旋转 – 衔铁气隙可变化
• 完整模型由2个独立部件组成 – 衔铁模块 – 定子模块
执行: solen3d.avi看动画

ANSYS电磁场分析指南磁宏

ANSYS电磁场分析指南磁宏磁宏分析是ANSYS中的一种电磁场分析方法，用于模拟磁场中的行为。

它基于麦克斯韦方程组和磁性材料的本质特性，可以用来研究磁场的分布、场强和磁通量等。

以下是使用ANSYS进行磁宏分析的一般步骤：1.创建几何模型：使用ANSYS的几何建模工具创建您要分析的几何体。

您可以使用ANSYS的二维或三维建模功能，根据您的需求选择适当的几何形状。

2.设置材料属性：在进行磁宏分析之前，您需要为模型中的材料定义磁性属性。

这包括磁导率、磁饱和和磁滞等。

可以通过库中的材料属性进行选择，或者根据实际材料的特性手动输入。

如果您使用的是标准材料，可以轻松从ANSYS材料库中选择。

3.设置边界条件：确定分析的边界条件非常重要。

根据您的应用场景，您可以设置边界条件为固定零磁场、非磁性条件或具有特定磁场分布的条件。

对于二维问题，您可以设置边界上的磁通量。

这些边界条件将在后续计算中起作用。

4.生成网格：ANSYS使用有限元方法进行分析，因此需要生成适当的网格。

您可以选择不同的网格生成技术，例如自动网格细化、手动加密和剖面网格。

网格的质量对分析结果的准确性和计算时间都有重要影响。

5.定义分析类型和求解器：在ANSYS中，您可以选择不同的分析类型和求解器来求解磁场问题。

例如，您可以选择求解静态磁场、谐振频率或非线性磁场等。

根据您的需求选择适当的求解器，以获得准确的结果。

6.运行计算：在设置了适当的材料属性、边界条件和网格后，您可以运行计算。

ANSYS将使用选择的求解器进行计算，并在计算结束后生成结果。

7.分析结果：计算完成后，您可以查看和分析生成的结果。

这包括磁场分布图、场强、感应电流和磁通量等。

ANSYS提供了丰富的后处理工具，可以帮助您更好地理解分析结果。

除了这些基本步骤，在进行磁宏分析时还有一些注意事项和技巧：1.材料特性选择：选择适当的磁性材料特性对分析结果至关重要。

根据实际材料数据进行选择，并注意磁导率的非线性特性。

ANSYS电磁场分析教学指南

第一章磁场分析概述1.1磁场分析对象利用ANSYS/Emag或ANSYS/Multiphysics模块中的电磁场分析功能，ANSYS可分析计算下列的设备中的电磁场，如：·电力发电机·磁带及磁盘驱动器·变压器·波导·螺线管传动器·谐振腔·电动机·连接器·磁成像系统·天线辐射·图像显示设备传感器·滤波器·回旋加速器在一般电磁场分析中关心的典型的物理量为：·磁通密度·能量损耗·磁场强度·磁漏·磁力及磁矩· S-参数·阻抗·品质因子Q·电感·回波损耗·涡流·本征频率存在电流、永磁体和外加场都会激励起需要分析的磁场。

1.2ANSYS如何完成电磁场分析计算ANSYS以Maxwell方程组作为电磁场分析的出发点。

有限元方法计算的未知量（自由度）主要是磁位或通量，其他关心的物理量可以由这些自由度导出。

根据用户所选择的单元类型和单元选项的不同，ANSYS计算的自由度可以是标量磁位、矢量磁位或边界通量。

1.3静态、谐波、瞬态磁场分析利用ANSYS可以完成下列磁场分析：·2-D静态磁场分析，分析直流电(DC)或永磁体所产生的磁场，用矢量位方程。

参见本书“二维静态磁场分析”·2-D谐波磁场分析，分析低频交流电流(AC)或交流电压所产生的磁场，用矢量位方程。

参见本书“二维谐波磁场分析”·2-D瞬态磁场分析，分析随时间任意变化的电流或外场所产生的磁场，包含永磁体的效应，用矢量位方程。

参见本书“二维瞬态磁场分析”·3-D静态磁场分析，分析直流电或永磁体所产生的磁场，用标量位方法。

参见本书“三维静态磁场分析（标量位方法）”·3-D静态磁场分析，分析直流电或永磁体所产生的磁场，用棱边单元法。

ANSYS电磁场教程电磁模拟

2.1-20
• 应建完整的线圈组模型 • 实际上有例外
– 线圈远离铁芯区域,对铁芯内磁场产生不重要的影响
模型中只建立了2个极和 1/2 轴向长度
2.1-21
• 标量列式包括三种型式的标量势,每一种适用于特定的物理区域。 • 可以采用简化标量势 RSP 的物理区域有:
– 铁磁区和永磁体 – 无线圈的铁磁区域 – 无铁磁介质的线圈
2.1-24
• 差分标量势 DSP 方法可用于模拟: – 线圈与铁磁介质区相连 – 永磁体 – 无铁磁区的线圈 – 限制：模型几何体必须满足单连通条件。 • 当铁芯磁导率接近于无限大则铁介质中磁场强度接近零时,可确定为单连通（致动器、具有空气隙电机等） – 缺点: • 求解为二步过程
2.1-25
注：在标准工具栏中可直接设置“增强图形”（将其关闭）
箭头长度由绘图控制选项控制 PlotCtrls>style>vector arrow scaling
2.1-19
• 利用改变实常数数据可改变线圈特征 Preproc>real constants
• 选择EDIT 初始生成的设置）
• 选择 OK
将0.05改为0.1
(1) 如果模型中还有矢量势和界面单元 INTER115,标量法能用于交流和瞬态模拟
2.1-9
• 标量势单元列式 – 自由度: MAG – 通量垂直边界条件： • MAG 自由度必须被约束或耦合 – 通量平行边界条件： • 这是自然边界条件,不要求施加。这种边界条件施加到模型边界上，不采用约束或耦合。有相应的菜单来施加标量法的通量平行条件，但只是一个注意项而已，无须使用。 – 分析中BH曲线的使用 • 必须检查μ-H 曲线，保证其是“光滑”的

ANSYS教程：ANSYS电磁场分析

ANSYS教程：ANSYS电磁场分析静态磁场分析：用于分析不随时间变化的磁场，主要包括三类情况：用磁场的磁场，稳恒电流产生的磁场，匀速运动的导体所产生的磁场。

对于三位静态磁场分析，ansys程序采用了两种方法：标量势法（scalar method）和单元边法（edge-based-method），其中标量势法根据其标量势方程的不同又可分为三种不同的标量势分析方法：简化标量势法（RSP）、微分标量势法（DSP）和广义标量势法（GSP）。

使用单元边法时，电流源是作为整个系统的一部分一起进行网格划分的，由此使用该方法不仅能计算常规物流量（如磁场、磁动势等），还能计算诸如焦耳热损、洛伦兹力等。

根据以下原则选择不同的分析方法：当所分析的问题中不含铁芯区域或虽含铁芯区域但不含电流源时，采用RSP法，在含有铁芯和电流源的模型分析中通常不使用RSP 法。

对于“单连通”铁芯区域模型，使用DSP法，对于“多连通”铁芯区域模型，使用GSP法。

单连通区域指的是带有空气隙的磁路不封闭的铁芯系统，没有空气隙的则为磁路封闭多连通铁芯区域系统。

对于非连续介质模型一般采用单元边法进行求解。

提示：单元边法中使用的单元的节点自由度矢量磁势是沿单元边切向积分的结果，其求解精度高于标量势法的求解精度。

单元边法不仅适用于三维静态磁场分析中，也适用于三维谐性和瞬态磁场分析中。

1 电磁场分析中的默认单位制为MKS单位制，即米、安培和秒。

可以定义其他的单位制：main menu/preprocessor/material props/electromag units2 电磁场分析中大多材料的磁性能可以从ansys程序的材料库中读入，用于也可以自己定义材料性能，方法如下：2.1 定义路径main menu/preprocessor/material props/material library/library path2.2 读入材料参数main menu/preprocessor/material props/material library/import librarymain menu/preprocessor/loads/load step opts/change mat props2.3 修正材料参数main menu/preprocessor/material props/material library/export library2.4 定义材料B-H曲线main menu/preprocessor/material props/material models/electomagnetics/BH curve2.5 在模型上施加电流密度载荷main menu/preprocessor/loads/define loads/apply/magnetic/excitation/current density/on elements2.6 施加电压载荷main menu/preprocessor/loads/define loads/apply/magnetic/excitation/volt drop/on elements2.7 进行求解main menu/solution/solve/electromagnet/static analysis/opt&solv2.8 退出求解器main menu/finish谐性磁场分析：用于分析激励源按正弦或余弦规律变化的磁场问题，如变压器、感应式电机，感应加热炉等电磁装置引发的磁场均属于谐性磁场问题。

ANSYS恒定磁场仿真教程

ANSYS恒定磁场仿真教程1.安装并启动ANSYS软件2.创建新项目启动ANSYS后，点击“File”菜单，选择“New”来创建一个新项目。

在出现的对话框中，选择适当的分析类型，这里我们选择“Electromagnetics” -> “Magnetostatics (J)”。

然后，点击“OK”按钮。

3.创建几何模型在ANSYS的主界面上，点击“Design Modeler”按钮来创建几何模型。

在几何模型中，您可以创建基本形状，例如盒子、圆柱体等。

4.设定材料属性在几何模型中，选择“Materials”选项卡，然后选择一个合适的材料库或创建自定义材料。

根据您的需求，为不同的材料设置适当的磁场参数。

5.设定网格参数在几何模型中，选择“Mesh”选项卡，然后在出现的对话框中选择适当的网格类型和尺寸。

为了更精确地模拟恒定磁场，建议使用更小的网格大小。

6.设定边界条件在几何模型中，选择“Physics”选项卡，然后选择“Magnetic”选项卡。

在这里，您可以设置边界条件，例如施加一个恒定的磁场或释放一个磁铁。

7.运行仿真在几何模型中，选择“Solution”选项卡，然后点击“Solve”来运行仿真。

ANSYS将自动计算并显示出恒定磁场的分布。

8.分析结果在ANSYS的主界面上，选择“Post Processing”选项卡，然后选择适当的结果参数，例如磁场强度、磁通量等。

您可以使用不同的工具和图表来分析和可视化仿真结果。

总结：在本教程中，我们学习了如何在ANSYS中进行恒定磁场仿真。

首先，我们创建了一个新项目，并使用设计模型创建了几何模型。

然后，我们设定了材料属性、网格参数和边界条件。

最后，我们运行了仿真并分析了结果。

希望这个教程对您有所帮助，并使您能够在ANSYS中进行恒定磁场仿真。

ansys电磁场仿真分析教程共428页文档

• 选择OK
• 选择 Apply (自动循环地定义下一个材料号）
1-14
• 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）
1-15
• 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）
1-16
• 建立衔铁面 Preprocessor>Create>Rectangle>By Dimensions
2.1-1 2.2-1 2.3-1 2.4-1 2.5-1
二维谐波和瞬态分析
第四章
第1节…………………………………………………………………………….…. 3.1-1 第2节…………………………………………………………………...………….. 3.2-1
三维电磁场分析
第五章
第1节…………………………………………………………………………...….… 4.1-1 第2节…………………………………………………………………….……….... 4.2-1 第3节………………………………………………………………….…..…….…. 4.3-1 第4节………………………………………………………………….……...……. 4.4-1 第5节…………………………………………………………………….…...……. 4.5-1
衔铁线圈
1-8
性质
柱体: μr = 1000 线圈: μr = 1
匝数:
2000
(整个线圈)
空激气励 :
μr = 1
线圈励磁为直流电流: 2 安培
模型轴对称
Y
材料号 2
衔铁长度=35

ANSYS电磁场分析指南

ANSYS电磁场分析指南引言一、准备工作在进行电磁场分析之前，需要准备以下材料和信息：1.CAD模型：电磁场分析通常需要一个几何模型，可以是CAD软件创建的三维模型。

2.材料参数：需要知道模型中各个部分的材料参数，包括导体材料的电导率和非导体材料的介电常数等。

3.边界条件：需要定义模型的边界条件，例如电磁辐射的入射条件和模型表面的电磁辐射条件等。

二、建立模型在ANSYS中建立模型的方法有很多，可以根据需要选择适合的方法。

最常用的方法是通过导入CAD模型。

将CAD模型导入ANSYS后，可以对几何模型进行修剪、划分等操作，以确保模型的准确性和可靠性。

三、设置材料参数设置材料参数是电磁场分析中的重要步骤之一、根据模型中各个部分的材料，可以在ANSYS中设置对应的材料参数。

对于导体材料，需要设置其电导率；对于非导体材料，需要设置其介电常数。

四、设置边界条件在电磁场分析中，边界条件的设置非常重要。

边界条件决定了电磁场在模型中的传播方式和行为。

根据具体情况，可以设置不同的边界条件，包括入射条件、辐射条件、开路条件等。

五、设置求解器ANSYS提供了多种求解器用于求解电磁场问题，常用的有静态场和频率域两种求解器。

静态场求解器适用于求解稳态电磁场问题，而频率域求解器适用于求解频率响应问题。

根据具体问题的需求，选择适合的求解器进行分析。

六、设置分析参数在进行电磁场分析之前，需要设置一些分析参数，以确保分析的准确性和有效性。

可以设置初始条件、收敛准则、迭代次数等参数，以优化分析的效果。

同时，还需要设置输出参数，以便在分析结束后获取所需的结果。

七、进行分析设置好所有参数后，可以开始进行电磁场分析。

根据分析类型和求解器的不同，分析过程可能需要一定时间。

一般情况下，ANSYS会提供进度条显示分析的进展情况。

分析结束后，可以查看分析结果，并根据需要进行后续处理。

八、结果处理与后处理在进行电磁场分析之后，可以通过ANSYS提供的后处理工具进行处理和分析结果。

Ansys教程电磁场分析

• 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
第5页/共19页
B
B
Quarter symmetry model of
the simple magnetizer
• 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
平面: +Z 电流方向出平面
铁板
轴对称: +Z 电流方向进平面
磁流密度矢量显示
铁环
线圈
两种情况都是施加正向电流
第12页/共19页
• 磁力线描述 • 平面: AZ等值线 • 轴对称: r AZ 等值线
平面或轴对称 ?
电枢
线圈
定子
第13页/共19页
平面或轴对称 ?
• 力、能量、电感的描述 • 平面: 单位长度 • 轴对称: 整个圆周上的值
• 沿A-A必须加约束
A
（1/2）对称模型
第3页/共19页
• 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
简单导磁体的半对称模型
第4页/共19页
线圈 (象征性的)
• 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
• 轴对称 • 平面 • 点取单元选项
第10页/共19页
• 选择 OK
用于定义平面属性的参考号用于直流模拟
几何体型式
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

ANSYS电磁场教程电磁模拟课件

4.1-28
• 实例：当铁芯磁导率变大时磁场不为零（多连通）
闭合磁路电感线圈
4.1-29
• 模拟远场区域的模型有二种远场边界单元(infin47和infin111) – infin47 • 这是一个“壳”形单元，可用“esurf”生成 • 模型外表面不要求设置其它标志
从帮助（Help ）查看infin47单元
• 三维单元包括远场边界单元 • 与二维模拟相同，也支持复杂组合的物理区域
– 交流分析的绞线导体与块导体 – 电压与电流供电 – 复杂铁磁区域
4.1-6
• 具有模拟三维模型运动的功能 – 周期性边界条件 – 改变线圈电流 – 不相同网格
• 执行动画文件: mach3d.avi观察转子转动画
10极永磁电机，输入正弦电流
4.1-24
• 差分标量势 (DSP)方法可用于模拟: – 线圈与铁磁介质区相连 – 永磁体 – 无铁磁区的线圈 – 限制：模型几何体必须满足单连通条件。 • 当铁芯磁导率接近于无限大则铁介质中磁场强度接近零时，可确定为单连通（致动器、具有空气隙电机等） – 缺点: • 求解为二步过程
4.1-25
4.1-7
• 三维模拟使用多种单元列式
• 单元列式直接影响到模拟的各个方面 – 施加通量垂直和平行边界条件 • 何为自然边界条件？ • 何为自由度约束？ – BH数据对收敛敏感性的影响 • ν - B2 曲线与μ - H 曲线 – 模拟激励的方法（绞线圈） – 可在模型中包含铁磁区 – 模型中的铁磁-空气界面 – 后处理 • 通量计算（电动势（EMF）计算的起始点） • “磁力线”显示
4.1-35
三维应用
Applications
RSP DSP GSP MVP

ANSYS仿真电磁系统温度场步骤

A N S Y S仿真电磁系统温度场步骤-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN应用ANSYS对接触器电磁系统热场仿真步骤1、熟悉掌握ANSYS软件的基本操作。

2、建模(Modeling)。

通过ANSYS前处理器中的Modeling对电磁系统进行建模，可适当进行一些简化。

需要建一大的空气体将整个电磁系统包住。

3、选择单元(Element Type)。

ANSYS软件中SOLID97单元可以进行电磁场与温度场的顺序耦合，所以选择这个单元进行磁场的分析。

选择好单元后，进行自由度设置，这方面可以详细阅读ANSYS的help文件中关于SOLID97单元的介绍。

电磁系统中线圈是载压型线圈，它的SOLID97单元的自由度就应该选择AX、AY、AZ、CURR；其他部件为了进行涡流场计算，选择AX、AY、AZ、VOLT。

4、材料属性设置(Material Props)。

电磁系统中包含硅钢片、分磁环、线圈、骨架以及空气体，需对每个部分设置相应的材料属性。

本次分析涉及到的材料属性有相对磁导率、电阻率、热传导系数和对流散热系数，查阅相关材料手册获得这些参数。

对于受温度影响的参数需将其与温度变化的关系设置好。

5、对模型各部分赋相应的材料、坐标系、实参数(Meshing)。

对于线圈单元，需进行实参数定义，包括线圈横截面、匝数、体积、电流方向矢量、对称系数和填充系数（线圈体积可以通过建好的模型直接获得）。

线圈的单元坐标系必须为圆柱局部坐标系。

其他部分可以使用全局坐标系，不需要实参数。

6、划分网格(Meshing)。

具体如何划分需通过自己不断尝试。

网格划分越密，计算越精确，但计算速度很慢，对电脑内存要求很大，所以需不断调试。

7、耦合线圈单元CURR自由度(Coupling/Ceqn)。

选中线圈所有节点进行耦合。

8、加载磁场分析的边界条件和载荷(Loads)。

线圈电压加载在线圈单元上，电压大小为峰值，相角为0。