ansys電磁場分析教程chapter-2-2ppt課件

1、二維靜磁學(xué)二維靜磁學(xué)1模型邊界條件有:磁通量垂直磁通量平行周期性對稱 *偶對稱奇對稱根據(jù)單元方程式施加邊界條件矢量(2D 或3D)標量 (3D)基于單元邊 (3D)*在第2章來討論簡單勵磁的平面模型簡單勵磁的平面模型AABB 線圈線圈 (象征性的象征性的)鐵芯鐵芯空氣空氣2在2D靜磁場、交流和瞬態(tài)分析中采用磁矢量勢方法(MVP) 此公式稱為MVP ，磁通量密度(B) 等于矢量勢(A) 的旋度 B = Curl(A)對于二維情況，A只有Z方向分量，在ANSYS中表示為“AZ” 自由度模型有二種邊界條件描述-Dirichlet條件AZ約束） : 磁通量平行于模型邊界Neumann 條件自然邊界條件

2、）:磁通量垂直于模型邊界3沿A-A 通量平行邊界條件需滿足：模型中A-A 的左邊和右邊是相同的幾何形狀相同材料屬性相同左邊和右邊勵磁相位差180度即方向相反）對稱平面邊界條件沿A-A必須加約束BB（1/2對稱模型對稱模型Pole FaceAAPreproc.loadsapplyboundaryflux parllines4半對稱模型與全模型比較：磁通量密度是相同的線圈上Lorentz 力是相同的貯能為 1/2 極面上力為 1/2加載電流密度與全模型相同 線圈線圈 (象征性的象征性的)簡單導(dǎo)磁體的半對稱模型簡單導(dǎo)磁體的半對稱模型5沿B-B磁通量垂直邊條件需滿足B-B線上下兩邊如下參數(shù)是相同的幾何

3、形狀材料性質(zhì)B-B線上下兩邊勵磁相同對稱面 (B-B)邊界條件2D磁矢量勢(MVP)方式，無須處理加載電流與全模型相同Quarter symmetry model of the simple magnetizerBB61/4模型與全模型比較磁通密度分布相同貯能為1/4所示線圈上的Lorentz力 1/2作用在極面上力為1/2勵磁體勵磁體1/4對稱模型對稱模型BB7單元plane13 and plane53 用于模擬2D磁場Plane13: 4 節(jié)點四邊形耦合場自由度：溫度，構(gòu)造，磁電源為Z方向B 為線性變化適用于：Plane13 變壓器變壓器 匯流排匯流排 傳感器傳感器 線性或任意線性或任意

4、永磁系統(tǒng)永磁系統(tǒng) 螺線管磁體致動器）螺線管磁體致動器） 直線或旋轉(zhuǎn)電機直線或旋轉(zhuǎn)電機 負載機械負載機械 機械力矩機械力矩8 plane53: 8 節(jié)點，四邊形 耦合場自由度: 磁 與電路單元耦合 電流為 Z 方向 B 可為二次非線性變化 通常情況下的推薦使用單元 適用于精度要求較高的分析 場量分析 大型機械力矩中節(jié)點中節(jié)點9定義Plane13的單元類型和單元選項Preprocelement type add/ edit/delete選擇ADD選擇Plane13用單元類型號用單元類型號給平面賦屬性給平面賦屬性 選擇選擇OK10一旦定義單元類型，要選擇單元 選項單元選項控制:2D直流模擬為AZ自由

5、度2D 模擬型式軸對稱平面點取單元選項11幾何體型幾何體型式式用于直流模擬用于直流模擬 選擇選擇 OK用于定義平面屬性的參考號用于定義平面屬性的參考號因為因為plane13 用于耦合場模擬，故該用于耦合場模擬，故該單元可以具有應(yīng)力單元可以具有應(yīng)力/應(yīng)變結(jié)構(gòu)選項應(yīng)變結(jié)構(gòu)選項12平面與軸對稱比較端部效應(yīng)平面: 不包括軸對稱: 自動包括正向電流方向相反 線圈線圈兩種情況都是施兩種情況都是施加正向電流加正向電流鐵板鐵板磁流密度矢磁流密度矢量顯示量顯示鐵環(huán)鐵環(huán)軸對稱軸對稱: +Z 電流方向進平面電流方向進平面平面平面:+Z 電流方向出平面電流方向出平面13 磁力線描述 平面: AZ等值線 軸對稱: r

6、AZ 等值線電樞電樞線圈線圈定子定子平面或平面或 軸軸對稱對稱 ?平面或平面或 軸軸對稱對稱 ?14 力、能量、電感的描述 平面: 單位長度 軸對稱: 整個圓周上的值 力: 軸對稱: 無有效徑向力相互平衡） 單位弧度力不為零曲度線圈）15 定義Plane53的單元類型和選項 Preproc.element typeadd/ edit/delete 選擇 Add 選擇 8節(jié)點Plane53增加單元類型號以增加單元類型號以給平面賦屬性給平面賦屬性 選擇選擇 OK16 定義單元類型后選擇單元選項 單元選項控制: 絞線圈電壓加載選項 * 連接電路單元與有限元區(qū)* 模擬運動體的自由度*包括交流分析包括交流分析plane53單元模擬運動導(dǎo)體示圖單元模擬運動導(dǎo)體示圖 選擇選擇OK17考慮速度效應(yīng)時，要求增加輸入信息在實常數(shù)中定義。選擇單元選項后，定義實常數(shù)是很方便的Preprocreal constants.選擇