ansys电磁场分析教程chapter-2-2ppt课件

1、二维静磁学二维静磁学1模型边界条件有:磁通量垂直磁通量平行周期性对称 *偶对称奇对称根据单元方程式施加边界条件矢量(2D 或3D)标量 (3D)基于单元边 (3D)*在第2章来讨论简单励磁的平面模型简单励磁的平面模型AABB 线圈线圈 (象征性的象征性的)铁芯铁芯空气空气2在2D静磁场、交流和瞬态分析中采用磁矢量势方法(MVP) 此公式称为MVP ，磁通量密度(B) 等于矢量势(A) 的旋度 B = Curl(A)对于二维情况，A只有Z方向分量，在ANSYS中表示为“AZ” 自由度模型有二种边界条件描述-Dirichlet条件AZ约束） : 磁通量平行于模型边界Neumann 条件自然边界条件

2、）:磁通量垂直于模型边界3沿A-A 通量平行边界条件需满足：模型中A-A 的左边和右边是相同的几何形状相同材料属性相同左边和右边励磁相位差180度即方向相反）对称平面边界条件沿A-A必须加约束BB（1/2对称模型对称模型Pole FaceAAPreproc.loadsapplyboundaryflux parllines4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 线圈线圈 (象征性的象征性的)简单导磁体的半对称模型简单导磁体的半对称模型5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

3、形状材料性质B-B线上下两边励磁相同对称面 (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Quarter symmetry model of the simple magnetizerBB61/4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励磁体励磁体1/4对称模型对称模型BB7单元plane13 and plane53 用于模拟2D磁场Plane13: 4 节点四边形耦合场自由度：温度，构造，磁电源为Z方向B 为线性变化适用于：Plane13 变压器变压器 汇流排汇流排 传感器传感器 线性或任意线性或任意

4、永磁系统永磁系统 螺线管磁体致动器）螺线管磁体致动器） 直线或旋转电机直线或旋转电机 负载机械负载机械 机械力矩机械力矩8 plane53: 8 节点，四边形 耦合场自由度: 磁 与电路单元耦合 电流为 Z 方向 B 可为二次非线性变化 通常情况下的推荐使用单元 适用于精度要求较高的分析 场量分析 大型机械力矩中节点中节点9定义Plane13的单元类型和单元选项Preprocelement type add/ edit/delete选择ADD选择Plane13用单元类型号用单元类型号给平面赋属性给平面赋属性 选择选择OK10一旦定义单元类型，要选择单元 选项单元选项控制:2D直流模拟为AZ自由

5、度2D 模拟型式轴对称平面点取单元选项11几何体型几何体型式式用于直流模拟用于直流模拟 选择选择 OK用于定义平面属性的参考号用于定义平面属性的参考号因为因为plane13 用于耦合场模拟，故该用于耦合场模拟，故该单元可以具有应力单元可以具有应力/应变结构选项应变结构选项12平面与轴对称比较端部效应平面: 不包括轴对称: 自动包括正向电流方向相反 线圈线圈两种情况都是施两种情况都是施加正向电流加正向电流铁板铁板磁流密度矢磁流密度矢量显示量显示铁环铁环轴对称轴对称: +Z 电流方向进平面电流方向进平面平面平面:+Z 电流方向出平面电流方向出平面13 磁力线描述 平面: AZ等值线 轴对称: r

6、AZ 等值线电枢电枢线圈线圈定子定子平面或平面或 轴轴对称对称 ?平面或平面或 轴轴对称对称 ?14 力、能量、电感的描述 平面: 单位长度 轴对称: 整个圆周上的值 力: 轴对称: 无有效径向力相互平衡） 单位弧度力不为零曲度线圈）15 定义Plane53的单元类型和选项 Preproc.element typeadd/ edit/delete 选择 Add 选择 8节点Plane53增加单元类型号以增加单元类型号以给平面赋属性给平面赋属性 选择选择 OK16 定义单元类型后选择单元选项 单元选项控制: 绞线圈电压加载选项 * 连接电路单元与有限元区* 模拟运动体的自由度*包括交流分析包括交流分析plane53单元模拟运动导体示图单元模拟运动导体示图 选择选择OK17考虑速度效应时，要求增加输入信息在实常数中定义。选择单元选项后，定义实常数是很方便的Preprocreal constants.选择