ansys電磁場分析指南-第一章磁場分析概述

1、第一章磁場分析概述第一章磁場分析概述1.11.1磁場分析對(duì)象磁場分析對(duì)象利用ANSYSEmag或ANSYSMultiphysics模塊中的電磁場分析功能，ANSYS可分析計(jì)算下列的設(shè)備中的電磁場，如：電力發(fā)電機(jī)磁帶及磁盤驅(qū)動(dòng)器變壓器波導(dǎo)螺線管傳動(dòng)器諧振腔電動(dòng)機(jī)連接器磁成像系統(tǒng)天線輻射圖像顯示設(shè)備傳感器濾波器回旋加速器在一般電磁場分析中關(guān)心的典型的物理量為：磁通密度能量損耗磁場強(qiáng)度磁漏磁力及磁矩S參數(shù)阻抗品質(zhì)因子Q電感回波損耗渦流本征頻率

2、存在電流、永磁體和外加場都會(huì)激勵(lì)起需要分析的磁場。1.2ANSYS1.2ANSYS如何完成電磁場分析計(jì)算如何完成電磁場分析計(jì)算ANSYS以Maxwell方程組作為電磁場分析的出發(fā)點(diǎn)。有限元方法計(jì)算的未知量（自由度）主要是磁位或通量，其他關(guān)心的物理量可以由這些自由度導(dǎo)出。根據(jù)用戶所選擇的單元類型和單元選項(xiàng)的不同，ANSYS計(jì)算的自由度可以是標(biāo)量磁位、矢量磁位或邊界通量。1.31.3靜態(tài)、諧波、瞬態(tài)磁場分析靜態(tài)、諧波、瞬態(tài)磁場分析1.4.2

3、1.4.2什么是磁標(biāo)量位方法？什么是磁標(biāo)量位方法？對(duì)于大多數(shù)3D靜態(tài)分析請(qǐng)盡量使用標(biāo)量位方法。此方法將電流源以基元的方式單獨(dú)處理，無需為其建立模型和劃分有限元網(wǎng)格。由于電流源不必成為有限元網(wǎng)格模型中的一部分，建立模型更容易。標(biāo)量位方法提供以下功能：磚型（六面體）、楔型、金字塔型、四面體單元。電流源以基元的方式定義（線圈型、桿型、弧型）可含永久磁體激勵(lì)求解線性和非線性導(dǎo)磁率問題可使用節(jié)點(diǎn)偶合和約束方程此外，標(biāo)量位方法中電流源建模簡單，因?yàn)?/p>

4、用戶只需在合適的位置施加電流源基元（線圈型、桿型等）就可以模擬電流對(duì)磁場的貢獻(xiàn)。1.4.31.4.3什么是磁矢量位方法？什么是磁矢量位方法？矢量位方法（MVP）是ANSYS支持的兩種基于節(jié)點(diǎn)的方法中的一種（標(biāo)量位法是另一種基于節(jié)點(diǎn)的方法）。這兩種方法都可用于求解3D靜態(tài)、時(shí)諧、瞬態(tài)分析。矢量位方法中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的自由度要比標(biāo)量位方法多：因?yàn)樗赬、Y和Z方向分別具有磁矢量位AX、AY、AZ。在載壓或電路耦合分析中還引入了另外三個(gè)自由度：電

5、流(CURR)，電壓降(EMF)和電壓(VOLT)。2D靜態(tài)磁分析必須采用矢量位方法，此時(shí)主自由度只有AZ。在矢量位方法中，電流源（電流傳導(dǎo)區(qū)域）要作為整個(gè)有限元模型的一部分。由于它的節(jié)點(diǎn)自由度更多，所以比標(biāo)量位方法的運(yùn)算速度要慢一些。矢量位方法可應(yīng)用于3D靜態(tài)、時(shí)諧和瞬態(tài)的磁場分析計(jì)算。但是，當(dāng)計(jì)算區(qū)域含有導(dǎo)磁材料時(shí)，該方法的精度會(huì)有損失（因?yàn)樵诓煌瑢?dǎo)磁率材料的分界面上，由于矢量位的法向分量非常大，影響了計(jì)算結(jié)果的精度）。你可以使用I