第4章ANSYS三维电磁场分析指南

• 图示VOLT 自由度等值图 Postproc>plot results>nodal solution
• 选择 OK
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4.5-14
• 利用单元表能显示电流密度结果，先要定义单元表 Postproc>element table>define table
双汇流排电流方向
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4.5-2
• 耦合场第一步模拟目的是计算 ANGLE组件力
• 磁场分析模型必须扩展以计算由 汇流排其余部分产生的ANGLE组 件力
.汇流排之间间隙 为0.75 英寸
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标量单元solid96.
4.5-7
• 利用ANGLE组件， 用solid69单元类型进行电流传导分析来计算 汇流排的电流分布
• 受载汇流排为solid97单元类型. • 必须把单元类型转换为solid69以进行电流传导分析
Preproc>element type>add/edit/delete
单元类型6
第四章 第5节
三维电磁分析模拟
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三维角型汇流排实例
• 问题描述 – 半对称 – 汇流排电流供电 – 双汇流排
• 分析顺序 – 加边界条件 – 进行模拟 – 后处理 • 计算电流分布 • 计算 ANGLE 组件力 • 功率密度 • 总功率
4.5-9
• 对电流传导分析加边界条件 • 有电流的端部节点必须加 VOLT自由度耦合 • 选择ANGLE组件的节点
Preproc>couple/ceqn>couple dof
• 利用柜 BOX选项选择角端节点
• 选择 OK
• 选择 OK
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4.5-4
• 在命令窗口输入angle3d建模
模型信息
– 单元类型:
• 汇流排: 三维磁矢势单元 -solid97 (材料2)
• 紧靠汇流排的自由空间: 三维磁矢势单元-solid97
• 矢量与标量之间界面单元-inter115
4.5-3
• 物理区域 – 汇流排 • 自由空间: μr = 1 • ρ = .5E-7 Ω-m – 空气 • 自由空间: μr = 1 – 远程自由空间 • 用远场单元模拟
• 励磁: 50,000 A • 对Baidu Nhomakorabea平面
– X-Y平面：通量垂直（汇流 排内电流同方向）
ANGLE组件尺寸 单位: 英寸
汇流排水平间距: 1 英寸
• 在汇流排另一端的端面加VOLT约束 Preproc>loads>apply>-electric-boundary
• 选择汇流排末端端面 • 选择 OK
• 选择 OK
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4.5-12
• 进行电流传导分析 Solu>new analysis
电流方向
• 选择 ADD
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4.5-8
• 选择OK • 用热电8节点砖型单元代替6号单元类型
• 选择 OK
• solid69单元类型具有 VOLT自由度，其分析结果包含用于后续磁分析 的电流密度.
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[STATIC] • 选择OK
(同时图示单元和节点，以确保 只激活了ANGLE 组件）
Solu>current LS
（因只有一部分模型进行模拟，将 显示警告(warnings）信息）
• 选择 OK
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VOLT 约束
4.5-13
• 三维磁矢势区域外的中间空间: 标量单元 solid96
• 远程空间: 无限边界单元 -infin47
– 单元组件:
• 汇流排:
BUS (汇流排全长）
• 角型组件: ANGLE (只是汇流排的一部分，用于后续结构分析)
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• 选择 OK
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4.5-15
• 利用平均选项能图示总电流密度JSSUM Postproc>element table>plot elem table
• 选择 OK
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4.5-5
单元类型分布
Infin47设置在模型外半径边 界处（单元类型3），本单元 类型不需边界条件
汇流排-solid97 (MVP)
Inter115 设置在矢量和标量单元 类型之间（单元类型5）
infin47不在远离汇流排的垂直面上
两种单元类型延伸到对称面上
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4.5-16
• 电流密度也能以矢量图显示 Postproc>plot results>-vector plot-predefined
电流传导分 析求得的电 流
• 选择 OK
4.5-10
• 在一个关键点上施加电流
Preproc>loads>apply>-electricexcitation>on keypoints • 选择转角处的任意一个节点位置，其也对应 于一个关键点
• 选择 OK
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4.5-11
4.5-6
• 不同物理区的单元类型设置 (用收缩选项画单元: Utility>plotctrls>style>size&shape)
Infin47单元在标 量单元的外表面
汇流排外边空气 MVP 单元不显示
Inter115 在MVP 与 标量单元之间
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