ANSYS电磁场培训手册16

第二章

第4节二维静磁学1永磁体线性永磁体感应曲线为线性可模拟大部分稀土磁体计算需要有“感应曲线”要求两种材料性质相对磁导率μr各向同性正交各向异性矫顽磁力Hc

矢量值利用单元坐标系定义材料性质缺省:总体直角坐标系H(Amp/m)B(T)BrHc固有曲线感应曲线第二象限曲线图稀土磁体典型曲线2μr和Hc可以是随温度变化磁化方向平行/垂直于磁体中心线相对于某中心点径向/环向材料库中不提供μr和Hc的缺省值。现代技术的进步使磁体性能不断提高年代3相对于直线感应曲线的磁体只要求Hc和一个单值的磁导率对于永磁材料，为了改善精度，利用剩磁感应密度(Br)和Hc

来计算磁导率μr=Br/(μ0Hc)为使用方便，自由空间磁导率参数MUZ可以在命令窗口输入MUZ=acos(-1)*IE-7缺省值时，角度的单位为弧度。用SIN或COS函数来计算Hc的分量时，常用“度”单位。因此角度的单位要变换：Utility>parameters>angularunits选择OK在输入窗口中输入HC*COS(60)来代替数值输入4各向同性单元坐标系缺省为总体直角坐标系

Preproc>materialprops>isotropic材料2磁化方向平行于总体坐标+X方向Br=1THc=700,000A/m空气选择OK选择

OK5正交各向异性单元坐标系缺省为总体直角坐标系

Preproc>materialprops>orthotropic材料2磁化方向为总体坐标+X方向反时针旋转60度Br=1Hc=700,000A/m选择

OK选择

OK6Hc值仍然为700,000A/mHc是在总体直角坐标下表示的由于模型对称，B的最大值不变材料27问题描述平面，园环磁体磁体四极设置在磁体外圆圈上磁化方向为极向（柱坐标系）分析目的模拟磁化特性SN应用——永磁体SN磁极中心（象征性的）8属性

磁体:

Hc=50,000A/mBr=850Gauss尺寸:

内径=.5cm外径=1cm励磁:

没有永磁体9对称条件只需模拟一个磁极边界条件侧边:通量平行外半径:通量垂直为了确定外半径上的磁极中心，需要定义一个局部坐标系，该局部坐标系的X轴为总体X轴反时针旋转45度通量平行条件磁极中心10输入入cir1pole.mac宏建建立立模模型型定义义材材料料2的的磁磁体体性性质质Preproc>materialprops>orthotropic材料料2材料料1选择择OK11输入入Y方向向磁磁体体属属性性（（柱柱坐坐标标系系的的切切线线方方向向，，该该坐坐标标系系待待后后定定义义））选择择OK选择择OK输入入空空气气的的各各向向同同性性磁磁导导率率（（材材料料1））Preproc.>materialprops>isotropic选择择OK12在外外半半径径上上离离总总体体坐坐标标系系+X轴45度度处处，，定定义义局局部部坐坐标标11Utility>workplane>localcoord.systems>createlocalCS>atspecifiedloc在ANSYS输入入窗窗口口中中，，利利用用外外半半径径0.01，，角角度度45，，输输入入局局部部坐坐标标系系原原点点位位置置坐坐标标回车车（（键键盘盘））在建建立立局局部部坐坐标标系系框框内内选选择择OK13定义义了了局局部部坐坐标标系系11后后，，在在单单元元图图上上会会显显示示其其标标志志11号局局部部极极坐坐标标系系，，其其与与磁磁极极中中心心相相对对应应14输入11以以标志志该坐坐标系系选择坐坐标系系的类类型在命令令行输输入的的参数数表达达式的的结果果选择OK15磁体单单元的的单元元坐标标系(ESYS)属性相相应于于11号局局部坐坐标系系改变单单元坐坐标系系通过材材料属属性(2)选择磁磁体单单元Utility>select>entities>elements>byattributes>material2Preproc>move/modify>modifyattrib在选择择框内内选择择“PickAll””选择OK16在模型型侧边边施加加通量量平行行边界界条件件.Preproc>loads>apply>boundary>-fluxpar‘l-onlines进行求求解Solu>electromagnetic>opt&solv17图形显显示磁磁力线线观察通通量平平行边边界条条件在磁体体平面面内磁磁力线线呈圆圆形性性质由于磁磁体磁磁导率率低而而产生生漏磁磁18利用磁磁通密密度的的矢量量图能能观察察场量量的大大小和和方向向选择OK19磁通密密度B的方向向相应应于MGYY和11号坐坐标系系正切切向20磁体非非线性性感应应曲线线也能能用于于模拟拟.MGXX,MGYY视为线线性磁磁体输输入感应曲曲线用用与非非永磁磁体材材料相相同的的方法法输入入感应曲曲线的的输入入值被被偏置置一个个Hc值Br(T)B(T)Hc(Amp/m)H(Amp/m)21Hc=50,400(Amp/m)单位:H(Amp/m)&B(T)ALNICO5系列材材料实实例输入数