ANSYS-Workbench-电磁场分析例子

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Ansys电机电磁震动和噪声分析流程

Maxwell 分析模型介绍
分析模型为 Prius 电机的二维分析模型。瞬态分析模型的各项设置已经设置好。如需要详细了解如何设置电机的瞬态分析模型，请查看其他相关培训文件。
定子铁心
Phase C Phase B 转子轴 Phase A Phase C
磁钢
Maxwell 模型修改
为了精确分析定子齿部的径向电磁力，并将力密度的分布耦合到后续的谐响应分析中。需要将定子齿部“分割”出来，并施加更细密的网格剖分。
调整仿真时间与步长
双击 Projects 管理窗口上的 Analysis>Setup1 设置仿真停止时间 Stop Time 为10ms 设置时间步长 Time Step 为 50us 点击 OK
激活瞬态电磁场与谐响应分析的耦合分析选项
激活瞬态电磁场与谐响应分析耦合分析选项点击菜单Maxwell2D > Enable Harmonic Force Calculation 在弹出的Enable Harmonic Force Coulping 窗口中， 1. 选中Enable Force Calculation， 2. 在每一个齿尖模型的选择框中，打勾如下图。 3. 点击 OK 。 Maxwell将会在最后一个完整周期，计算每一个选中物体的瞬时电磁力，并通过傅里叶分析，转化成频域的电磁力数据，频率范围是从直流到 DC to 1/(2*dT).
在弹出的 Element Length Based Refinement 窗口中， 1. 将 Name 改成 Length_ToothTips 2. Restrict length of Elements: 3. Maximum Length of Elements: 0.25 mm 4. 点击 OK 改善曲线网格剖分选中所有的物体（ Ctrl + A）点击菜单 Maxwell 2D > Mesh Operations > Assign > Surface

ansys workbench建模仿真技术及实例详解 -回复

ansys workbench建模仿真技术及实例详解-回复题目：ANSYS Workbench建模仿真技术及实例详解引言：ANSYS Workbench是一种强大的工程仿真软件，广泛应用于各个领域的工程设计和分析中。

本文将以ANSYS Workbench建模仿真技术为主题，详细介绍其基本原理、建模方法和实例应用，帮助读者更好地了解和掌握这一工具的使用。

第一部分：ANSYS Workbench基本原理1. ANSYS Workbench简介：介绍ANSYS Workbench的功能和应用领域。

2. ANSYS Workbench的工作流程：详细解释ANSYS Workbench的工作流程和各个模块的作用。

第二部分：ANSYS Workbench建模技术1. 几何建模：介绍ANSYS Workbench中的几何建模工具，包括创建基本几何图形、引入外部几何文件和几何修剪等操作。

2. 材料属性定义：讲解如何设置材料属性，并介绍常用的材料模型和参数的选取。

3. 网格划分：介绍ANSYS Workbench中的网格划分方法，包括自动划分和手动划分两种方式，并讲解网格质量的评估和改善方法。

4. 边界条件设置：讨论各种边界条件的设置方法，如固定边界条件、加载边界条件和对称边界条件等。

5. 求解器选择与设置：介绍ANSYS Workbench中常用的求解器选择和设置方法，包括静态求解和动态求解两种模拟方法，并讨论参数对求解结果的影响。

6. 后处理与结果分析：讲解ANSYS Workbench中的后处理工具的使用方法，包括结果显示、变量提取和结果比较等。

第三部分：ANSYS Workbench建模仿真实例1. 结构力学仿真实例：以某一结构件为例，详细介绍ANSYS Workbench 如何进行结构力学仿真分析，并分析结果。

2. 流体力学仿真实例：以某一管道流体流动为例，介绍ANSYS Workbench如何进行流体力学仿真分析，分析流体流动特性。

workbench电机电磁场有限元分析

Workshop
1
2
10/1/2004
2
ANSYS v9.0
Motor Analysis in the Workbench Environment
You should see an end view of the motor geometry. Using the left mouse button (LMB) click on the blue dot adjacent to the triad in the lower right corner of the plot. This should result in the isometric view shown at right.
10/1/2004
Workshop
3
ANSYS v9.0
Motor Analysis in the Workbench Environment
1) Bring up the enclosure tool as
shown at right. This will be used to automatically create a
The image can be dynamically rotated as follows:
1) Position the mouse cursor on the display
2) Hold down the middle mouse button (MMB)
3) Move the mouse cursor
After editing the details, right click on “Air” in the tree. In the drop down list that appears, left click on “Generate”. This will create a cylindrical volume of magnetic domain in which to immerse the imported parts.

基于ANSYS Workbench平台的电机电磁噪声仿真分析

基于ANSYS Workbench平台的电机电磁噪声仿真分析电动机与发电机等电力设备的噪声起因很多，有电磁振动噪声、机械噪声及流致噪声等等，本文通过ANSYS公司的官方案例为操作背景，详细介绍如何将作用在定子上的瞬态电磁力作为结构谐响应分析的载荷计算振动噪声。

1.电磁模型建立与分析如图1所示为一个电机模型，电机的额定输出功率为550W，额定电压为220V，极对数为4，定子齿数为24个，转子的转速为1500rpm，求电磁振动产生的噪声大小。

本算例使用的模块如下：RMxprt模块：建立电机类型；Maxwell模块：2D瞬态电磁场计算；Structural模块：3D谐响应分析计算；Acoustics ACT模块：噪声计算注：Acoustics ACT模块需要单独安装，请用户到官方网站上自行下载。

图1电机模型电机的电路模型如图2所示。

图2电机电路模型1）启动Workbench。

在Windows XP下单击“开始”→“所有程序”→ANSYS15→Workbench 15命令，即可进入Workbench主界面。

2）保存工程文档。

进入Workbench后，单击工具栏中的按钮，将文件保存为“zhendongzaosheng.wbpj”，单击Getting Started窗口右上角的（关闭）按钮将其关闭。

3）双击Toolbox→Analysis System→RMxprt模块建立项目A，如图3所示。

4）双击项目A中的A1栏进如RMxprt电机设置平台，如图4所示。

图3RMxprt模块图4RMxprt平台5）依次选择菜单RMxprt→Machine Type，在弹出的电机类型选择对话框中单击Generic Rotating Machine选项，单击OK按钮，如图5所示。

6）单击Project Manager→RMxprt→Machine选项，在下面出现属性设置对话框中作如下设置：在Source Type栏中选择AC选项；在Structure栏中选择Inner Rotor选项；在Stator Type栏中选择SLOT_AC选项；在Rotor Type栏中选择PM_INTERIOR选项，如图6所示。

ANSYSWorkbench电磁场分析例子共38页

© 2004 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
Contents
Workbench Electromagnetics
– Workbench Emag Roadmap
– Design Modeler
• Enclosure Symmetry • Winding bodies • Winding Tool
• Workbench v9.0 is the first release with electromagnetic analysis capability. – Support solid and stranded (wound) conductors – Automated computations of force, torque, inductance, and coil flux linkage. – Easily set up simulations to compute results as a function of current, stroke, or rotor angle.
– Up to 3 three symmetry planes can be specified. – Full or partial models can be included in the Enclosure. – During the model transfer from DesignModeler to Simulation, the enclosure feature with symmetry planes forms two kinds of named selections:
– Winding Bodies: Used to represent wound coils for source excitation. The advantage of these bodies is that they are not 3D CAD objects, and hence simplify modeling/meshing of winding structures.

ANSYS Workbench 17·0有限元分析：第18章-电磁场分析

第18章电磁场分析在电磁学里，电磁场是一种由带电物体产生的物理场，处于电磁场的带电物体会感受到电磁场的作用力。

★18.1 电磁场基本理论电磁场理论由一套麦克斯韦方程组描述，分析和研究电磁场的出发点就是对麦克斯韦方程组的研究。

18.1.1 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组实际上是由4个定律组成，分别是安培环路定律、法拉第电磁感应定律、高斯电通定律（简称高斯定律）和高斯磁通定律（亦称磁通连续性定律）。

1. 安培环路定律无论介质和磁场轻度H 的分布如何，磁场中的磁场强度沿任何一条闭合路径的线积分等于穿过该积分路径所确定的曲面的电流总和，这里的电流包括传导电流（自由电荷产生）和位移电流（电场变化产生），利用积分表示为：()D Hdl J dS tΓΩ∂=+∂∫∫∫ （18-1）ANSYS Workbench 17.0有限元分析从入门到精通式中，J 为传导电流密度矢量（A/m 2），D t∂∂为位移电流密度，D 为电通密度（C/m 2）。

2. 法拉第电磁感应定律闭合回路中的感应电动势与穿过此回路的磁通量随时间的变化率成正比，利用积分表示为：(B Edl J dS tΓΩ∂=−+∂∫∫∫ （18-2）式中，E 为电场强度（V/m ），B 为磁感应强度（T 或Wb/m 2）。

3. 高斯电通定律在电场中，不管电解质与电通密度矢量的分布如何，穿出任何一个闭合曲面的电通量等于已闭合曲面所包围的电荷量，这里的电通量也就是电通密度矢量对此闭合曲面的积分，积分形式表示为：v S DdS dv ρ=∫∫∫∫∫ （18-3）式中，ρ为电荷体密度（C/m 3）。

4. 高斯磁通定律在磁场中，不论磁介质与磁通密度矢量的分布如何，穿出任何一个闭合曲面的磁通量恒等于零，这里的磁通量即为磁通量矢量对此闭合曲面的有向积分，用积分形式表示为： 0SBdS =∫∫ （18-4）式（18-1）~式（18-4）还分别有自己的微分形式，也就是微分形式的麦克斯韦方程组，分别对应式（18-5）~式（18-8）：D H J t ∂∇×=+∂ （18-5） B E t ∂∇×=∂ （18-6）D ρ∇= （18-7）0B ∇=（18-8）在电磁场计算中，经常对上述这些偏微分进行简化，以便能够用分离变量法、格林函数等求得电磁场的解，其解的形式为三角函数的指数形式以及一些用特殊函数表示的形式。

ANSYSWorkbench基础教程与工程分析详解第九章电磁场分析

2．麦克斯韦第二方程
麦克斯韦第二方程也称为法拉第电磁感应定律：
ANSYS Workbench 基础教程与工程分析详解
JJ G JG JG G ∂D J 其积分形式为： v ∫ E ⋅ d I = −∫s ∂τ ⋅ d S JG JG ∂E 微分形式： ∇ × E = − ∂τ 该式说明：变化的磁场产生电场。即电场不仅由电H1−H2)=Js 或 H1t−H2t=Js n×(E1−E2)=0 H1t=H2t
法向分量的边界条件：
第电磁场分析
9
章
n×(B1−B2)=0 B1n=B2n − n·(D1 D2)=ρs 或 D1n−H2n=ρs
在工程上求解电磁场问题，实际上就是在确定的边界条件下联合求解上述诸方程。由微分形式的麦克斯韦方程式可知：时变电场是有旋有散的，时变磁场是有旋无散的。在时变电磁场中电场与磁场是不可分割的。因此，时变电磁场是有旋有散场。但是在电荷及电流均不存在的无源区中，时变电磁场是有旋无散的。电场线与磁场线相互交链，自行闭合， 351 从而在空间形成电磁波。此外，时变电场的方向与时变磁场的方向处处互相垂直。 JG JJ G JJ G J G ∂E ∂D ∂H ∂B = = = 0 。那么，上述麦克斯韦方程变 = 对于不随时间变化的静态场有： ∂t ∂t ∂t ∂t 为静电场方程与恒定磁场方程，此时电场与磁场不再相关，而是彼此独立。
350
3．麦克斯韦第三方程
麦克斯韦第三方程也称为电场的高斯定律。 JJ G JJ G 其积分形式为： v ∫ s D ⋅ dS = q JJ G 微分形式： ∇ × D = ρ 该式表明：穿过任何闭合曲面的电通量等于该闭合曲面所包围的静电荷，也表明了电荷能产生磁场。
4．麦克斯韦第四方程

Ansys电机电磁(Maxwell)、热(Fluent)耦合分析流程演示文稿

• 启动Maxwell
• 导入Maxwell文件后会形成一个Maxwell分析系统 • 启动Maxwell
• 双击Maxwell分析系统中的solution
ANSYell）、热（Fluent）耦合分析流程
• 更新Maxwell项目
•右键点击solution •选择Update
Stator
Shaft
ANSYS 中国
Magnets
Rotor
w2
电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程
• Fluent项目
•The Maxwell project contains a 3D mesh model of a ITRI motor •The setup of this motor has already been partially done •注意：考虑到设置效率，建议对Fluent的设置在Workbench外完成，特别是当网格是四面体，并希望在FLUENT中转化为多面体网格时。在Workbench下Fluent的所有操作都会被记录，并在重新打开时重新运行所有操作，非常费时。所以建议在Workbench 外将Fluent设置好，这样在Workbench内打开时较为节省时间。
• 由于此处采用现有的Maxwell项目，所以只需要在Workbench中导入即可。用户也可以新建一个项目，并进行重新设置。
• 导入Maxwell文件 • 菜单栏 File > Import • 更改文件类型为Maxwell Project File (*.mxwl) • 通过导航确定输入文件的位置 • 选择文件“modified.mxwl” • Open打开
• 该教程已经提供了一个完整的CFD案例，并且已经设置好，此处只需要导入，并设置损耗的映射即可。

ansys workbench例题

Ansys Workbench是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，可以用于解决各种结构力学、流体动力学、电磁场等问题。

本文将以Ansys Workbench为例，介绍一个结构力学的例题，并详细讲解解题过程。

1. 问题描述假设有一个悬臂梁，在梁的自由端施加一个集中力，要求计算梁的应力分布和挠度。

2. 建模打开Ansys Workbench软件，新建一个静力学分析项目。

在几何模型中，画出悬臂梁的截面，并确定梁的长度、宽度和厚度。

在材料属性中，选择梁的材料，并输入对应的弹性模量和泊松比。

在约束条件中，将梁的支座固定，模拟悬臂梁的真实工况。

在外部荷载中，施加一个与梁垂直的集中力，确定力的大小和作用位置。

3. 网格划分在建模结束后，需要对悬臂梁进行网格划分。

在Ansys Workbench 中，可以选择合适的网格划分方式和密度，以保证计算结果的准确性和计算效率。

通常情况下，悬臂梁的截面可以采用正交结构网格划分，梁的长度方向可以采用梁单元网格划分。

4. 设置分析类型在网格划分完成后，需要设置分析类型为结构静力学。

在分析类型中，可以选择加载和约束条件，在求解器中，可以选择计算所需的结果类型，如应力、应变、位移等。

5. 求解和结果分析完成以上步骤后，可以提交计算任务进行求解。

Ansys Workbench软件会自动进行计算，并在计算完成后给出计算结果。

在结果分析中，可以查看悬臂梁的应力分布图和挠度图，进一步分析梁的受力情况和变形情况。

6. 参数化分析除了单一工况下的分析，Ansys Workbench还可以进行参数化分析。

用户可以改变材料属性、外部加载、几何尺寸等参数，快速地进行批量计算和结果对比分析，以得到最优的设计方案。

7. 结论通过Ansys Workbench对悬臂梁的结构分析，可以得到悬臂梁在外部加载下的应力分布和挠度情况，为工程设计和优化提供重要参考。

Ansys Workbench还具有丰富的后处理功能，可以绘制出直观的分析结果图，帮助工程师和研究人员更好地理解和使用分析结果。

ansysworkbench电磁场仿真完整例子

IntroductionThe Magnetic Valve includes a fixed and a rotating part. The rotating body has to move, as quickly as possible, to rest in one of the 2 possible stop positions. Driving current patterns are the input to generate suitable torques. The customer experienced different performances of the valve for different current patterns: sometimes he got strong bumps on the mechanic stops and failures of the valve behaviour. the customer decided to commit a simulation of the magnetic and dynamic behaviour of the valve, instead to build a prototype.Analysis GoalThe goal is ton achieve measure of the Magnetic Torque, as function of current and rotation angle within a parametric approachOwner:EnginsoftUsage Restrictions:Freely available for useIndustry:AutomotiveApplication:ValvePhysics:ElectromagneticsProduct(s)/Version:ANSYS-v10.1Geometry Type(s):SolidGeometry Format(s): Design ModelerModel Size:147070 Nodes, 105742 ElementsElement Type(s): Edge 117Estimated Demo Time:15 Minutes to show, 12 minutes running timeCustomer:Competition:Comsol, AnsoftChallenge:Free accurate Mesh, Parametric Model, Non LinearMagnetic AnalysisKey Features Used:Sphere of influence for meshing, BH Non Linear Curvedata import, Parametric AnalysisSteps and Points to Convey. Picture Guide. Start ANSYS Workbench Environment, andchoose “New Geometry”.Importing of external geometrySet the desired length unit: meters.01) Click “File > Open > Import ExternalGeometry File”.02) Click on “Generate” in order to confirm theimportation of the geometry.The geometry regards a magnetic valve.Steps and Points to Convey. Picture Guide. Create a Parametric, Relative Rotationbetween two groups of bodies01) Create a local coordinate system (plane 4)by clicking on the “New Plane” icon in the toolbar.02) In “Details of Plane4 >. Type” choose fromface in order to select the surface of interest.03) Choose the space to the right of “Base Face”　in Details of Plane4 and select the surfaceindicated in light blue in the plot at right.The local coordinate system “Plane 4” is nowvisible, centered on a face vertex04) In “Details of Plane4 >. Transform 1(RMB)” insert an offset along X axis of –0.00825 m.05) In “Details of Plane4 >. Transform 1(RMB)” insert an offset along Y axis of 0.0015m.06) Click Generate to create Plane4Create another plane (Plane5).07) In “Details of Plane5 > Type” choose fromplane. Base plane should be set to Plane4.08) In “Details of Plane5 >. Transform 1(RMB)” insert a rotation about Z axis of 30°.09) Click Generate to create Plane5.Steps and Points to Convey. Picture Guide. The local coordinate system “Plane 5” is nowvisible.10) From the tool bar menu, select “Tools >Freeze”.The freezing operation is indicated when bodiesare displayed with transparency.11) From the tool bar menu, select “Create >Body Operation” set “Type” to “Move” click onthe box to the right of Bodies.12) Select the bodies highlighted at right (usethe Ctrl button to select multiple entities) andclick Apply.Steps and Points to Convey. Picture Guide.13) In “Details of BodyOp1” choose the box tothe right of “Source Plane” and pick on Plane4in the Tree Outline.14) In a similar fashion, set “Destination Plane”　to Plane5.Then click on “Generate” to move the parts asshown at right.ENCLOSURE definition01)From the tool bar menu, select “Tools >Enclosure” in order to insert a controlvolume cylindrically shaped and alignedto Y axis. Set the Cushion to 0.0375 mand set “Merge Parts?” to “Yes”.02)Click Generate to create the enclosureIn the “Outline” tree the just created enclosure isnow visible.Steps and Points to Convey Picture Guide Enclosure is visible in the “Model View”　window.CREATE the WINDING COIL01) In the Tree Outline, Open “1 Part, 7 Bodies> Part”. RMB on the last Solid in the list andchoose “Hide Body” in the drop down menu.This will allow access to the surfaces of theimported geometry for forthcoming pickingoperations.02) Create a new plane (Plane6)03) In “Details of Plane6 >. Type” choose“From Face”.04) Click on the box to the right of “Base Face”　and select the surface shown at right.05) In “Details of Plane6 >. Transform 1(RMB)” insert an offset along Z axis of –0.0231 m.Click on Generate to create Plane6.06) With Plane6 now active, go to the tool barand choose “New Sketch”.07) Select “Sketch1” in the “Tree Outline”.Steps and Points to Convey Picture Guide Sketching mode for winding coil generation08) Pick the Sketching tab at the bottom of theTree Outline09) Select “Circle” in the “Draw” window andchoose the center (origin of Plane6) and anarbitrary poin some distance away from thecenter to create a circle.10) Pick the Dimensions button at the bottom ofthe Sketching Toolboxes pane and choose“Radius”.11) Click on the circle and another arbitrarylocation for the radial dimension marker.12) In “Details of Sketch1”, modify the radiusR1 to be 0.00775 m.The sketch is now visible in the “Graphics”　window.13) From the tool bar select “Concept > LineFrom Sketches”. Choose the circle and clickApply in the box to the right of “Base Objects”　in “Details of Line1”. “Operation” should be setto “Add Material”.Click Generate.14) Choose the Line Body in the Tree Outline.15) In “Details of Line Body” set:?“Winding Body > Yes”　?“Number of Turns” = 1?“CS Length” = 0.022 m?“CS Length” = 0.00375 mSteps and Points to Convey Picture Guide 16) From the tool bar, select “View > ShowCross Sections Solids”. The new winding bodyshould appear as it does in the figure to the right.ANGLE as PARAMETER01) In the “Tree Outline” select “Plane5”　02) Make the rotation about Z axis as parameterby clicking on the box to the left of “FD1, Value1”.03) Rename the parameter as “angle”.Steps and Points to Convey. Picture Guide.04) From the tool bar, select “Tools >Options>Common Settings>Geometry Import”.Remove “DS” from the field to the right of“Personal Parameter Key” to remove the DSprefix naming convention restriction forimporting parameters. Click OK.GO IN SIMULATIONIn the “[Project]” window, select “NewSimulation”.In the “[Simulation]” window, the “Outline” treeshould be as in figure.Steps and Points to Convey Picture GuideMaterials Properties DefinitionSelect “Data” in the tool bar to open the“[Engineering Data]” window.Materials Properties Definitionchange defaults of STRUCTURAL STEEL01) Select “Structural Steel” and click on“Add/Remove Properties” in the“Electromagnetics” field and unselect thefollowing items:-“Relative Permeability”　-“Resistivity”　02) Check the box to the left of “B-H curve” andclick OK.03) Say “Yes” to the “Remove MaterialProperties” box that appears.04) Open excel file “bh1.xls” and copy the twodata columns (highlight them with the mousecursor and type Cntl-C).Steps and Points to Convey Picture Guide 05) Click the icon depicting an xy plot to theright of “B-H Curve”06) LMB on the 2 (second row) of the“Magnetic Flux Density vs. Magnetic FieldIntensity” table and press “Ctrl +V” to paste thetwo column data from the .xls file.07) Click on the B-H Curve icon at the lowerright.The curve should appear as shown at right.NEW Material definition IRONRMB on “Materials (2)” in the tree and choose“Insert New Material”. RMB on “NewMaterial”, choose Rename and change the nameof the new material to Iron. Define BH data asbefore but this time use data from “bh2.xls” file.NEW Material definition NEODYMIUM01) Define a New material named“Neodymium”.02) Among Electromagnetics properties letactive just: “Linear Hard Material”:03) Insert the following data:?Cohercive Force: 7.9577 e5 A/m?Residual Induction 1.2 TAssign MAT PROPS to parts01) Return to the Simulation Tab02) In the Outline Tree, open Geometry>Partand use the Cntl button to select both of theRIC9512_105 items. The parts should behighlighted as shown at right.03) In Details of “Multiple Selection”, change material from “Structural Steel” to “Iron”　Steps and Points to Convey Picture Guide04) Select the part shown at right.05) Change material from “Structural Steel” to “Neodymium”　MESH01) Select the coil support solid (see figure)02) RMB on “Mesh” on the tree to insert asizing control:Element Size 2e-303) Insert another sizing control , 1e-3, referredto 5 bodies as in the following picture. It mayhelp to hide the 4th solid (the “air enclosure) inthe Outline tree to simplify selecting these parts.Steps and Points to Convey Picture Guide 5 bodies for sizing setting n.204) In the Outline tree, RMB on Model andinsert a “Coordinate Systems” branch. RMB onthe Coordinate Systems branch and insert(define) a new Coordinate System. Choose“Origin” in the Details of “Coordinate System”　pane, select the surface shown at right, and clickApply.05) RMB on Mesh in the Outline to insert a thirdsizing control:For “Type”, choose “Sphere of Influence”　?Sphere Center: Coordinate System(defined just before)?Radius 1.5e-2?Element size 5e-4Areas to be applied are the following (10 areas)Steps and Points to Convey Picture Guide 10 Areas where to apply the Sphere of Influencesizing control06) Click on Mesh -> Preview MeshThe Mesh should result as in figure, if the “Air”　solid enclosure body is hideLOADSSet the Conductor Current value in detailswindow related to “Conductor Winding Body”:1000 ABOUNDARY CONDITIONSRMB on Environment in the tree and insert aMagnetic Flux Parallel object. Use the Cntlbutton to select the 3 exterior surfaces of theenclosure and click Apply.Steps and Points to Convey. Picture Guide.POSTPROCESSING SETTINGS01) Insert under the “Solution” tree thefollowing output requests:?Total Flux Density?Total Flux Intensity02) Select 3 bodies as in figure03) Insert a “Directional Force/Torque” outputrequest with details:?In Details of “Directional Force/Torque”　pane, change “Global CoordinateSystem” to “Coordinate System” (this isthe user-defined coordinate systemcentered on the top surface of thepermanent magnet).?Set Orientation to Y Direction (rotationaxis)04) repeat Directional Force/Torque Requestfor both X and Z axis direction05) By a right click under the Solution TreeInsert a “Solution Information” request tomonitor the run during the solutionSOLVE01)Highlight the Environment tree tosee/check all Boundary & Loadspreviously defined.02)Click on the “SOLVE” Icon to launchthe run.Solution times takes about 12 minutes on a 2.8 Ghz single processor 32bit PCSteps and Points to Convey Picture GuideREVIEW RESULTS01)See the Total Flux of Magnetic results02)Set up a Vector Image of the MagneticField03) After Vector Image settings show aVector Plot of Magnetic Field03)See the Magnetic Force distribution, Yaxis direction, on the requested parts.04)The same for X, Z directions05)Activate the view from Y Global Axis06)Define a “Slice Plane”　07)Draw the slice plane trace at nearlyalong the Y global direction08)View from the X Global direction09)Activate “show elements” and show themagnetic fieldSteps and Points to Convey Picture GuideSET UP A PARAMETRIC ANALYSIS01)Click on “Model”　02)Click on CAD Parameters Detail toactivate the “angle” as a parameter. Thiswill be the first INPUT parameter.03)Click on Environment and Duplicate byright click04)Activate the Conductor Current Value asparameter. This is the second INPUTparameter n.2.05)Activate the Torque value in Y directionas OUTPUT parameter (ThirdParameter)06)Click on “Solution” of Environment 2and then click on Parameter Manager07)Set up many cases as you like, forexample with 4 current values, 3 valuesother than the previously solved.。

ANSYS_Workbench 13.0实用案例分析

Workbench实例入门下面将通过一个简单的分析案例，让读者对ANSYS Workbench 13.0有一个初步的了解，在学习时无需了解操作步骤的每一项内容，这些内容在后面的章节中将有详细的介绍，读者仅需按照操作步骤学习，了解ANSYS Workbench有限元分析的基本流程即可。

1.5.1案例介绍某如图1-24所示不锈钢钢板尺寸为320mmX50mmX20mm，其中一端为固定，另一端为自由状态，同时在一面上分布有均布载荷q=0.2MPa，请用ANSYS Workbench求解出应力与应变的分布云图。

1.5.2启动Workbench并建立分析项目（1）在Windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 13.0 →Workbench命令，启动ANSYS Workbench 13.0，进入主界面。

（2）双击主界面Toolbox（工具箱）中的Component systems→Symmetry（几何体）选项，即可在项目管理区创建分析项目A，如图1-25所示。

图1-24 案例问题图1-25 创建分析项目A（3）在工具箱中的Analysis System→Static Structural上按住鼠标左键拖曳到项目管理区中，当项目A 的Symmetry红色高亮显示时，放开鼠标创建项目B，此时相关联的项数据可共享，如图1-26所示。

图1-26 创建分析项目提示：本例是线性静态结构分析，创建项目时可直接创建项目B，而不创建项目A，几何体的导入可在项目B中的B3栏Geometry中导入创建。

本例的创建方法在对同一模型进行不同的分析时会经常用到。

1.5.3导入创建几何体（1）在A2栏的Geometry 上点击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Import Geometry →Browse 命令，如图1-27所示，此时会弹出“打开”对话框。

（2）在弹出的“打开”对话框中选择文件路径，导入char01-01几何体文件，如图1-28所示，此时A2栏Geometry 后的变为，表示实体模型已经存在。

ANSYSWorkbench电磁场分析例子

– Simulation
© 2004 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
Winding Bodies & Tool
• Feature: Design Modeler (DM) includes two new tools to allow a user to easily create current carrying coils:
– Winding Bodies: Used to represent wound coils for source excitation. The advantage of these bodies is that they are not 3D CAD objects, and hence simplify modeling/meshing of winding structures.
– Upon “attach to Simulation”, Winding Bodies are assigned as Conductor bodies.
– Winding Tool: Used to create more complex coils for motor windings. The Winding Tool uses a Worksheet table format to drive the creation of multiply connected Winding Bodies. Or a user can read in a text file created by MSExcel.
– Design Modeler
• Enclosure Symmetry • Winding Bodies • Winding Tool

ANSYS电磁场分析例子

• 选择 OK (退出材料数据输入菜单）
• 建立衔铁面 Preprocessor>Create>Rectangle>By Dimensions
• 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
• 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.
• 点 OK
• 加通量平行边界条件 Preprocessor>loads>apply>-magnetic-boundary-flux-par’l
• 选On Lines并选取相应的线 • 选 OK
“所选取的线” 注：未划分单元前，加
上这种边界条件
“所选取的线”
• 生成有限元网格 • 利用智能尺寸选项来控制网格大小
• 定义材料 Preprocessor>Material Props>Isotropic
• 定义空气为1号材料(MURX = 1)
• 选择OK
• 选择 Apply (自动循环地定义下一个材料号）
• 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）
• 定义线圈为3号材料 (自由空间导磁率，MURX=1) • 选择 OK
线圈
• 用Overlap迫使全部平面连接在一起 Preprocessor>Operate> Overlap>Areas
• 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
• 这些平面要求与物理区和材料联系起来 Preprocessor>-Attributes-Define>Picked Areas

ansoft与ansys实例分析结果对比_计算针板放点问题电磁场数值计算

题目：用Ansys 计算针板放点问题，与Ansoft 计算结果比较解： 1．模型：（1）AnsoftAnsoft 针板放电问题中的模型如下图：板：长50mm ，厚4mm,铜针：与板最近距离6mm ，宽20mm ，长40mm ，针头倾角45度。

铜材背景：真空材料：铜电导率为5.8e+007，r ε=1。

真空，r ε=1 加载：针头加载电压1000V ，板0V 。

（2）ANSYSa ）模型如下图：轴对称模型，尺寸与Ansoft 模型相同。

这里将背景设半径为板针最大尺寸4倍左右的圆型域。

最外层为远场。

b)单元：PLANE121，8节点，DOF为VOLT远场单元：INF110。

C）其他：材料属性和加载电压与ansoft相同。

边界条件：最外侧圆弧为无限远。

剖分时，将自动剖分和手动剖分结合，结果如下所示：2．结果（1）电位云图：（2）E矢量图：（3）最短路径上电场分布：计算中发现，随着针头处剖分加密，电场最大值显著上升。

这里，在计算时间允许的情况下，主要改变针头部的剖分密度计算，得到如下结果。

a)10000单元2）20000单元3)35000单元再增大剖分密度，ansys会出错并自动退出。

3.Ansys与Ansoft结果对比：1）电位云图Ansoft Ansys2）E矢量图Ansoft Ansys3）最短路场强计算，比较最大值Ansoft Ansys4.5*e6V/m 2.9*e6V/m3．比较分析：从结果角度说，ansoft的云图和矢量图都较美观，如果剖去此对人的影响，ansoft的结果也是较好的。

E最大值计算充分说明这点：Ansys计算结果随着剖分密度上升而上升，但未达最终就因为出错不能再计算了，而Ansoft可以给出符合E上升趋势的更好的结果。

从使用角度，Ansys需要选择单元类型，且需要人工剖分。

它的图形界面操作不便，且命令复杂。

与ansoft差距很大。

但ansys也有专门针对工程师的简化workbench版，在一定程度上有了改进。

基于ANSYS18.2对三根母排模型的电磁、热、结构多物理场耦合分析

基于ANSYS18.2对三根母排模型的电磁、热、结构多物理场耦合分析1 前言电气设备通常会存在多场共同作用的情况，如电机的绕组端部，变压器绕组，单抗器。

这种情况下单场的耦合很难满足设计和仿真的需求，采用ANSYS多物理场耦合分析的方法，能够计算多场共同作用下设备的性能，满足设计选型的要求。

本例以三根母排为例，用ANSYS 18.2软件，对母排的电磁场，热场及结构场进行分析。

如图所示，为本例计算的三根母排模型。

当母排通电时，根据欧姆定律，母排本身会发热；同时，根据法拉第电磁感应定律，母排与母排之间会有电磁力相互作用。

这种由电磁、热、结构多场耦合分析，需要借助强大的ANSYS有限元分析软件对其进行精确仿真计算。

为了研究本例中的各个物理场，本例分别采用ANSYS旗下的Maxwell3D、Steady-State Thermal、Static Structural三个模型进行分析。

2 操作步骤1 新建Workbench工程打开ANSYS仿真软件，启动Workbench仿真平台，并点击保存图标或者【File】>【Save As…】保存文件，注意文件名和保存路径不能出现中文。

2 创建仿真流程在Workbench上的Toolbox菜单中，依次拖拽Maxwell3D、Steady-State Thermal、Static Structural 三个模型到工作台上，并连线建立数据联系。

3 3.1.3 添加材料双击Engineering Data，进入到Workbench的材料设置界面，点击，进入材料库，选择，在其中找到Copper Alloy，点击其后面的添加按钮，将铜材料添加到工程文件中。

关闭EngineeringData页签，返回Workbench 操作环境中。

2.1 电磁仿真分析2.1.1 模型的导入及设置（1）双击Maxwell3D，进入到Maxwell操作环境。

（2）点击【Modeler】>【Import】，在弹出的界面找到模型文件的位置，选择并打开。

永磁无刷直流电机本体电磁场有限元分析和仿真过程

永磁无刷直流电机本体电磁场有限元分析和仿真过程杨莹;龙驹;李思潼【摘要】本文主要阐述了运用Ansys Workbench中的功能模块之一Ansys Maxwell电磁场分析软件对钕铁硼(NdFdB)永磁体无刷直流电机本体电磁场进行的有限元分析和仿真的过程.本文设计的小功率钕铁硼永磁体无刷直流电动机的有限元分析和仿真结果合理,达到了电机的基本设计目的,为电机模型实体化建立了数据基础.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2018(000)030【总页数】3页(P35-37)【关键词】钕铁硼永磁体无刷直流电机;电磁场;有限元分析;仿真;Maxwell【作者】杨莹;龙驹;李思潼【作者单位】西华大学,四川成都 610039;西华大学,四川成都 610039;西华大学,四川成都 610039【正文语种】中文【中图分类】TM3511 概述无刷直流电机是当今社会中十分有发展前途和应用前景的电子控制电机,主要原因在于永磁直流无刷电动机具备结构轻巧、运行安全、维修方便、工作效率高等诸多特点，在性能、造价、使用范围和售后维修等各个方面大大地超越了传统电机。

故在当今社会的各个领域得到了普遍的运用，如航天领域、汽车交通领域、医学领域、家用电器领域和工业领域等。

本文旨在设计一款额定功率P=200W，额定电压U=220V，电机相数m=3，额定转速nN=3000 r/min的中小型钕铁硼永磁体无刷直流电机。

在电机进行实体化生产之前，对电机进行有限元分析和仿真可以初步验证电机设计的可行性，节省资源，减少材料损耗。

首先通过研究钕铁硼永磁无刷直流电机设计的基本原理、有限元分析的原理和电机基本参数的求解步骤，再利用Maxwell电磁场分析软件对钕铁硼永磁体无刷直流电机本体进行静态特性仿真分析。

从建立几何模型、选择材料、设计电机性能到生成电机机械特性图和电机特性测功能性表，再到电机的退磁校核，形成了电机设计的完整体系。

2 基于Ansys Maxwell的有限元分析与仿真过程2.1 ANSYS前处理阶段电机模型的确定:直流无刷电机基本组成部分分为电机本体、位置传感器和电子开关电路三部分。

Ansys Workbench 磁场分析教程2

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Workb kbench-Si Simulatio on Emag
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ElectroБайду номын сангаасagnetic Analysis
From “Tools”, go to “Enclosure”. Establish the settings shown in Details View, ESPECIALLY “Merge Parts?” to “Yes”!
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Electromagnetic Analysis
Create a cylindrical coordinate system to define direction of current flow fl in i coil il Pick the coil outer cylindrical surface
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