电磁场有限元分析(ANSYS)

➢ 图解法 百年历史，现已很少用
➢ 模拟法 实验模拟，昂贵，重大问题可能使用
➢ 解析法 电磁场课程学习的，分离变量法、保角变换、镜像法、逆问题
法。。。，对简单场域，单一介质、规则场域适用，物理含义清楚
➢ 数值解法 现代计算方法，复杂场域、多介质、各向异性介质，几乎
所有场域问题
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A
0绪
4.数值解法的种类
A
FEA internally coupled with circuit elements
Coupled with external circuits using Schematic
Three phase power transformer
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Rectifier Circuit
A
14
A
15
A
Eddy Currents Induced in an Aluminum Plate
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A
0绪
4.数值解法的种类
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A
0绪
5.有限元方法在电磁场领域的应用
6.现代有限元计算软件
➢ Ansys femlab ansoft flux Marc ……
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A
E-Field Analysis of a Molded Insulator exposed to 170 kV
The Shape was Designed to eliminate Breakdown in the Insulator
电磁场有限元分析
0 绪论
1 电磁场理论回顾 （电磁场微分方程）
2 有限元原理
（加权余量法、变分法、边界条件）
3 有限元实施
（1，2维）
4 有限元求解电磁场问题的现代方法
（有限元计算软件的使用）
1
A
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参考书籍
1. 《有限元法在电磁计算中的应用》 张榴晨 中国铁道出版社 2. 《电磁场有限元方法》 金建铭（美）王建国译 西安电子科技大学出版社
学习方法 要求 实验 考试 考勤 纪律 联系
2
A
0绪
1.有限元是干什么的？
➢ 求解场域问题 ➢ 什么是场域问题？（随时间、空间变化的量）
3
A
0绪
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2。求解场域问题的方法
➢ 路的方法 是场的简化 电路、磁路、热路 ➢ 场的方法 直接对场量求解 ➢ 特点
4
A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0绪
3.场域问题求解的发展 （参考书籍）
➢ 有限差分法 （Finite Difference Methods FDM） ➢ 有限元素法（Finite Elements Methods FEM） ➢ 体积分方程法 (Volume Integral Equation Methods VIEM) ➢ 边界元素法(Boundary Elements Methods BEM) ) ➢ 混合法 (Hybrid Methods) ➢ ………
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A
Coil
Armature
Permanent Magnet
(on Armature)
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A
coil core
plate
Current
tds3d rz2d
Induced Voltage
tds3d rz2d
yoke (magnet)
11
A
Source Current
t = 0.025
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Induced Eddy Current
Coil
Aluminum Plate
Time average values: Power loss (eddy solver) = 4.60 W
Power loss (transient) = 4.46 W
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A
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A
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A
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A