ANSYS电磁场仿真实验报告
电磁场仿真实验报告
求平行输电线周围的电位和电场分布
一、报告要求：该生学号尾号为1，建立3条垂直排布的导线。电位由下到上分别为1V，2V，3V，如下图所示：
二、模型说明：静电场计算，求解区域为模型的5倍，截断边界条件。最下方导线对地高度为10米，导线半径为0.01米，导线之间间距为5米。
（即：H1=10m，H2=15m，H3=20m，U1=1V，U2=2V，U3=3V，R0=0.01m，求解区域为一半圆，题目要求求解区域为模型的5倍，模型尺寸认为是40m，故取半圆半径L=200m。）
如下图所示：
三、实验步骤：
1、确定文件名，选择研究范围。
点击Utility Menu>File>Change Title，输入你的文件名。
例如“姓名_学号”（ZLM_2012301530051）
点击Main Menu>Preferences，选择Electric。
点击Main Menu>Preprocessor>，进入前处理模块
(command: /TITLE,ZLM_2012301530051
/COM,Preferences for GUI filtering have been set to display:
/COM, Electric
/PREP7 )
2、定义参数
点击Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters，在下面“Selection”空白区
域填入参数：
H1=10
H2=15
H3=20
R0=0.01
U1=1
U2=2
U3=3
每一个参数输入完毕，点击“Accept ”按钮，输入的参数就导入上方“Items”指示的框中，等参数导入完毕后，点击“close”按钮关闭对话框。(command: *SET,H1,10
*SET,H2,15
*SET,H3,20
*SET,R0,0.01
*SET,U1,1
*SET,U2,2
*SET,U3,3)
3、定义单元类型
点击Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，出现单元类型
对话框“Element Types”，点击Add，弹出单元类型选择库对话框“Library of ElementTpes”选择Electrostatic 和2D Quad 121（二维四边形单元plane121）。点
击ok，关闭单元类型选择库对话框，此时在单元类型对话框中显示所添加的单元类型“Type 1 PLANE121”，表示单元类型添加成功，点击Close 按钮，关闭对
话框。
(command: ET,1,PLANE121)
4、定义材料属性
点击Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models，弹出材料模
型参数对话框，点击对话框的右栏Electromagnetics>Relative Permittivity> Constant，在弹出的对话框PREX 一栏写入1，点击OK。然后点击该对话框左上角Material>Exit,关闭该对话框。
(command: MP,PERX,1,1)
5、创建几何模型
点击主菜单栏中的PlotCtrls>Numbering，在弹出的对话框中，勾选Keypoint
numbers 为on，Line numbers 为on，Area numbers 为on，点击OK。(command: /PNUM,KP,1
/PNUM,LINE,1
/PNUM,AREA,1)
创建求解区域半圆：点击Main Menu>Preprocessor> Modeling>Create> Areas>Circle>By Dimensions，在弹出的对话框中第一栏RAD1 输入200,RAD2 和THETA1 栏中输入0, THETA2 栏中输入180,之后点击ok。
(command: PCIRC,200,0,0,180 )
创建导线：点击Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle> Solid Circle，在WP X 栏中输入0，在WP Y 栏中输入H1，在Radius 栏中输入R0，
点击ok；重复上述操作，点击Solid Circle后，在WP X 栏中输入0，在WP Y 栏中输入H2，在Radius 栏中输入R0，点击ok；再重复上述操作，点击Solid Circle 后，在WP X 栏中输入0，在WP Y 栏中输入H3，在Radius 栏中输入R0，点击ok。
(command:
cyl4,0,H1,R0
cyl4,0,H2,R0
cyl4,0,H3,R0)
选中所有的实体，在主菜单栏中点击Utility Menu>Select>Everything (command:alls)
做布尔操作，排除面交叠。点击Main Menu>Preprocessor>Modeling> Operate>Booleans> Overlap>Areas，在弹出的对话框中点击Pick All。(command: aovlap,all)
6、准备剖分模型
点击Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool，在Size Controls下的Lines 栏中
点击Set，在弹出的对话框中，输入1，点击OK，再在新弹出的对话框的NDIV 一栏
中输入100，点击OK。重复上述操作，点击Set 之后，在弹出的对话框中，输入2，
点击OK，再在新弹出的对话框的NDIV 一栏中输入50，SPACE一栏中输入1/3，点
击OK。重复上述操作，点击Set之后，在弹出的对话框中，输入3，点击OK，再
在新弹出的对话框的NDIV一栏中输入50，SPACE一栏中输入3，点击OK。
重复上述操作，点击Set 之后，在弹出的对话框中，输入4,5,6,7，点击OK，
再在新弹出的对话框的NDIV 一栏中输入20，SPACE 一栏中输入1，点击OK。
重复上述操作，点击Set 之后，在弹出的对话框中，输入8,9,10,11，点击OK，
再在新弹出的对话框的NDIV 一栏中输入20，SPACE 一栏中输入1，点击OK。
重复上述操作，点击Set 之后，在弹出的对话框中，输入12,13,14,15，点击OK，
再在新弹出的对话框的NDIV 一栏中输入20，SPACE 一栏中输入1，点击OK。(command:
lsel,s,,,1,
lesize,all,,,100
lsel,s,,,2
lesize,all,,,50,1/3
lsel,s,,,3
lesize,all,,,50, 3
lsel,s,,,4,7,1
lsel,s,,,8,11,1
lesize,all,,,20
lsel,s,,,12,15,1
lesize,all,,,20)
7、剖分模型
在主菜单栏中选择Utility Menu>Select>Everything
(command: alls)
点击Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool，在弹出的窗口中，Mesh 栏中选择Areas，并在Shape 栏中选择Tri，以及Free，然后点击Mesh，在新弹
出的对话框中，点击Pick All。
(command: mshape,1,2d
amesh,all)
8、施加边界条件及载荷
点击Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Electric>Boundary> Voltage>On
Lines，在弹出的窗口中，输入4,5,6,7，点击OK，在新弹出的对话框的VALUE Load VOLT value 一栏中，输入U1；
重复上述操作，在弹出的窗口中，输入8,9,10,11，点击OK，在新弹出的对话框的VALUE Load VOLT value 一栏中，输入U2；
重复上述操作，在弹出的窗口中，输入12,13,14,15，点击OK，在新弹出的对话框的VALUE Load VOLT value 一栏中，输入U3.
重复上述操作，在弹出的窗口中，输入1,2,3，点击
OK，在新弹出的对话框的VALUE Load VOLT value 一栏中，输入0，点击OK。(command: lsel,s,,,4,7,1
dl,all,,volt,U1
lsel,s,,,8,11,1
lsel,s,,,12,15,1
dl,all,,volt,U3
lsel,s,,,1,3,1
dl,all,,volt,0)
9、求解
点击Main Menu>Solution>Solve>Current LS，点击OK，软件开始计算。计算
完毕，在弹出Solution is done!后点击Close，计算过程结束。(command: alls
/solu
solve)
10、后处理显示
点击Main Menu>General Postproc>Plot Result>Contour Plot> Nodal Solu，在弹
出的对话框中，选择DOF Solution> Electric potential，点击OK，即可得到空间电
位分布云图。
(command: /POST1
PLNSOL, VOLT,, 0 )
电位分布云图1
电位分布云图2-放大
点击Main Menu>General Postproc>Plot Result>Contour Plot> Nodal Solu，在弹
出的对话框中，选择Electric Field> Electric field vector sum，点击OK，即可得到
空间电场强度分布云图。对电场图进行放大，就可以得到导线周围电场分布云图，如下图所示。
(command: PLNSOL, EF,SUM, 0)
电场强度分布云图1
电场强度分布云图2-放大
电场强度分布云图3-放大-上导线
电场强度分布云图3-放大-中导线
电场强度分布云图3-放大-下导线
路径上电位和电场分布曲线显示：
点击Main Menu>General Postproc>Path Operations>Define Path>By Location，弹出对话框，在Name 栏目中填入路径名称path1，在Number of points 栏中填
入2，在Number of data sets 中填入30，在Number of divisions 中填入200，点
击OK，弹出新的对话框，定义路径起始点1，在NPT 栏中填入1，在X,Y,Z 栏中
填入0,0,0，点击OK，弹出新的对话框，定义路径点2，在NPT 栏中填入2，在
X,Y,Z 栏中填入10*h,0,0，点击OK，弹出新的对话框，点击Cancel。
点击Main Menu>General Postproc>Path Operations>Map onto Path，在弹出的
对话框中选择Flux & gradient，再在右边栏目中选择EFY，点击OK。
点击Main Menu>General Postproc>Path Operations>Plot Path Item> On Graph，在弹出的对话框中，选择EFY，点击OK，图形显示界面中会输入路径上（即地表）电场强度的y 分量。
(command: PATH,path1,2,30,200,
PPATH,1,0,0,0,0,0,
PPATH,2,0,10*h,0,0,0,
PDEF, ,EF,Y,AVG
PLPATH,EFY )
5
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ansys分析电磁场
三维螺线管静态磁场分析 要求计算螺线管，如下图所示，衔铁所受磁力，线圈为直流激励，产生力驱动衔铁。线圈电流为6A，500匝。由于对称性，只分析1/4的模型，如图1所示： 图1螺线管制动器 在仿真分析时，空气相对磁导系数为1.0；使用智能网格划分（LVL=8）；设定全部面为通量平行，这是自然边界条件，自动得到满足。因为是采用的1/4对称模型，所以磁力的计算结果要乘以4。
施加边界条件： ! /SOLU D,2,MAG,0 ! !SOLVE ! ALLSEL,ALL MAGSOLV,3,,,,,1 FINISH ! 建立的模型如下图所示：
对模型进行智能网格划分，如下图所示： 仿真分析所得磁场强度分布图为：
衔铁所受磁力分布图为： 衔铁所受磁力分布图为：
计算所得衔铁所受磁力为： SUMMARY OF FORCES BY VIRTUAL WORK Load Step Number: 2. Substep Number: 1. Time: 0.2000E+01 Units of Force: ( N ) Component Force-X Force-Y Force-Z ARM 0.14339E+02 0.11359E+02 -0.12846E+02 ___________________________________________________ SUMMARY OF FORCES BY MAXWELL STRESS TENSOR Units of Force: ( N ) Component Force-X Force-Y Force-Z ARM 0.79007E+01 0.55769E+01 -0.11511E+02 _____________________________________________________ Note: Maxwell forces are in the Global Cartesian coordinate system. Virtual work forces are in the element ESYS coordinate system.
基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真
基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真 近年来，随着电子设备的普及和电磁干扰问题的日益突出，电磁兼容(EMC)仿真技术 成为了各大企业在产品研发过程中必不可少的一环。而其中基于ANSYS HFSS的电磁兼容仿真技术尤其备受关注。在电子产品设计中，机柜是非常重要的一个环节，其电磁兼容性更 是不能忽视的问题。本文将介绍一种基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真工作。 让我们来了解一下HFSS吧。HFSS是ANSYS公司出品的一款电磁场仿真软件，其全称为High Frequency Structural Simulator。它是一种强大的三维电磁场仿真工具，能够对微波、天线、集成电路等进行高精度仿真。HFSS软件具有强大的模型构建能力和快速的求解算法，是目前比较流行的电磁场仿真软件之一。在电磁兼容仿真领域，HFSS广泛应用于电磁干扰、散射、辐射和导频干扰仿真工作中。 接下来，我们来了解一下某机柜的电磁兼容仿真工作。我们需要根据实际情况构建某 机柜的三维电磁场模型。在这一步骤中，我们需要收集机柜的各项参数和结构信息，包括 材料特性、尺寸、接口位置等。然后，我们利用HFSS软件进行模型的建立和网格划分工作。在建立模型的过程中，需要考虑到机柜内部的各种电子设备及其布局、相互干扰等因素， 以便进行全面的仿真分析。 在模型建立完成后，我们将进行各种电磁场仿真分析。首先是电磁辐射分析，通过HFSS软件的求解功能对机柜内部的电磁辐射特性进行分析，包括辐射功率、辐射方向等参数。这一步骤可以帮助我们了解机柜内部电子设备可能产生的电磁辐射情况，从而采取相 应的措施进行干扰抑制。 除了上述内容，我们还可以利用HFSS软件进行机柜内部电磁场分布、输电线路和接口的干扰分析等。通过以上一系列的仿真分析，我们可以全面地了解某机柜的电磁兼容性能，为产品设计和研发提供有力的支持和保障。 基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真工作是一项十分重要的工作。通过HFSS软件的强大 功能，我们可以对机柜的电磁辐射、散射、干扰等性能进行全面的仿真分析，有助于发现 潜在的电磁兼容问题并制定相应的解决措施。相信随着电磁兼容仿真技术的不断发展和完善，基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真工作将会在未来得到更加广泛的应用和推广。
ansys大作业ANSYS电磁场分析及与ansoft仿真分析结果比较.
期末大作业 题目：简单直流致动器 ANSYS电磁场分析及与ansoft仿真分析结果比较作者姓名：柴飞龙 学科（专业）：机械工程 学号：21225169 所在院系：机械工程学系 提交日期2013 年 1 月
1、 背景简述： ANSYS 软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用软件有限元分析软件，是现代产品设计中的高级CAE 工具之一。而ansoft Maxwell 软件是一款专门分析电磁场的分析软件，如传感器、调节器、电动机、变压器等。 本人在实验室做的课题涉及到电机仿真，用的较多的是ansoft 软件，因为其对电机仿真的功能更强大，电机功能模块更多，界面友好。 现就对一电磁场应用实例，用ANSYS 进行仿真分析，得到的结果与ansoft 得到的结果进行简单核对比较。 2、 问题描述： 简单直流致动器由2个实体圆柱铁芯，中间被空气隙分开的部件组成，线圈中心点处于空气隙中心。衔铁是导磁材料，导磁率为常数（即线性材料，r μ=1000），线圈是可视为均匀材料，空气区为自由空间（1=r μ），匝数为2000，线圈励磁为直流电流：2A 。模型为轴对称。 3、 ANSYS 仿真操作步骤： 第一步：Main menu>preferences
第二步：定义所有物理区的单元类型为PLANE53 Preprocessor>Element type>Add/Edit/Delete 第三步：设置单元行为 模拟模型的轴对称形状，选择Options（选项） 第四步：定义材料 Preprocessor>Material Props> •定义空气为1号材料(MURX = 1) •定义衔铁为2号材料(MURX = 1000) •定义线圈为3号材料(自由空间导磁率，MURX=1)
ANSYS电磁场仿真实验报告
电磁场仿真实验报告
求平行输电线周围的电位和电场分布 一、报告要求：该生学号尾号为1，建立3条垂直排布的导线。电位由下到上分别为1V，2V，3V，如下图所示： 二、模型说明：静电场计算，求解区域为模型的5倍，截断边界条件。最下方导线对地高度为10米，导线半径为0.01米，导线之间间距为5米。 （即：H1=10m，H2=15m，H3=20m，U1=1V，U2=2V，U3=3V，R0=0.01m，求解区域为一半圆，题目要求求解区域为模型的5倍，模型尺寸认为是40m，故取半圆半径L=200m。） 如下图所示：
三、实验步骤： 1、确定文件名，选择研究范围。 点击Utility Menu>File>Change Title，输入你的文件名。 例如“姓名_学号”（ZLM_2012301530051） 点击Main Menu>Preferences，选择Electric。 点击Main Menu>Preprocessor>，进入前处理模块 (command: /TITLE,ZLM_2012301530051 /COM,Preferences for GUI filtering have been set to display: /COM, Electric /PREP7 ) 2、定义参数 点击Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters，在下面“Selection”空白区 域填入参数： H1=10 H2=15 H3=20 R0=0.01 U1=1 U2=2 U3=3 每一个参数输入完毕，点击“Accept ”按钮，输入的参数就导入上方“Items”指示的框中，等参数导入完毕后，点击“close”按钮关闭对话框。(command: *SET,H1,10 *SET,H2,15 *SET,H3,20 *SET,R0,0.01 *SET,U1,1 *SET,U2,2 *SET,U3,3) 3、定义单元类型 点击Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，出现单元类型 对话框“Element Types”，点击Add，弹出单元类型选择库对话框“Library of ElementTpes”选择Electrostatic 和2D Quad 121（二维四边形单元plane121）。点 击ok，关闭单元类型选择库对话框，此时在单元类型对话框中显示所添加的单元类型“Type 1 PLANE121”，表示单元类型添加成功，点击Close 按钮，关闭对 话框。 (command: ET,1,PLANE121)
ANSYS电磁兼容仿真软件解析
ANSYS电磁兼容仿真设计软件 用途：用于电子系统电磁兼容分析，包括PCB信号完整性、电源完整性和电磁辐射协同仿真，数模混合电路的噪声分析和抑制，以及机箱系统屏蔽效能和电磁泄漏仿真，确保系统的电磁干扰和电磁兼容性能满足要求。 一、购置理由 1现代电子系统设计面临越来越恶劣的电磁工作环境，一方面电子系统包括了电源模块、信号处理、计算机控制、传感与机电控制、光电系统及天线与微波电路等部分，系统内部相互不发生干扰，正常工作，本身就非常困难；另一方面，在隐身、电子对抗、静放电，雷击和电磁脉冲干扰等恶劣电磁环境下，设备还需要有足够的抗干扰能力，为电路正常工作留有足够的设计裕量。为了确保xx系统的工作可靠性，设备必须通过相关的电磁兼容标准，如国军标GJB151A，GJB152A。 长期以来，设备的电磁兼容设计和仿真一直缺乏必要的仿真设计手段，只能依赖于设备后期试验测试，不仅测量成本高昂，而且，如果EMI测量超标，后续的查找问题和修正问题基本上依赖于经验和猜测。而解决电磁兼容问题，也只能靠经验进行猜想和诊断，采取的措施也只能通过不断的试验进行验证，这已经成为制约我们产品进度的重要原因。。 2目前我所数字电路设计的经验和手段已经有很大改善，我们在复杂PCB布线、高速仿真方面取得了很多的成果和经验，并且已经开
始高速通道设计的预研。在相关PCB布线工具的帮助下，将复杂的多电源系统PCB布通，确保集成电路之间的正确连接已经基本上没有问题。但是随着应用深入，也存在一些困难，特别在模拟数字转换、高速计算与传输PCB和系统的设计中，我们不仅要保证电路板的正常工作，还要提高关键性的技术指标，例如数模转换电路的有效位数、信号传输系统的速率和误码率等，此外，还要满足整个卫星电子系统的电磁兼容/电磁干扰要求，为此，我们迫切需要建立的仿真功能包括： ●高速通道中，连接器，电缆等三维全波精确和建模仿真， 这些结构的寄生效应对于信号的传输性能有至关重要的影 响； ●有效的PCB电源完整性分析工具，对PCB上的电源、地等 直流网络的信号质量进行仿真 ●为提高仿真精度，需要SPICE模型，IBIS模型和S参数模 型的混合仿真 ●需要同时进行时域和频域仿真和设计，观察时域的眼图、 误码率，调整预加重和均衡电路的频域参数，使得信号通道 的物理特性与集成电路和收/发预加重、均衡等相配合，达到 系统性能的最优 ●有效的PCB的辐射控制与仿真手段，确保系统EMI性能达 标。 现在EDA市场上已经有一些SI/PI和EMI/EMC仿真设计工具，但存在多方面的局限性。我们的PCB布线工具虽然能解决一定的问题，
基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真
基于HFSS的某机柜电磁兼容仿真 1. 引言 1.1 背景介绍 在当今信息化时代，电子设备的广泛应用使得机柜成为数据中心、通信基站等场所中不可或缺的设备。随着设备的不断增多和电路的不 断复杂化，机柜内部电磁兼容性问题日益突出。电磁干扰会影响设备 的正常运行，甚至导致设备的损坏，因此保证机柜内部电磁兼容性具 有重要意义。 本文旨在通过HFSS电磁仿真技术，深入探讨机柜设计与电磁兼容性分析的相关问题，分析仿真结果，提出优化方案，并进行性能验证 实验。希望通过本研究，能够为机柜设计提供一定的参考意义，提高 设备的稳定性和可靠性，推动电磁兼容研究的发展。 1.2 研究目的 本文旨在利用HFSS电磁仿真技术，对某机柜的电磁兼容性进行深入分析和研究。具体目的包括： 1. 分析机柜设计中存在的电磁兼容性问题，探讨其产生的根本原因； 2. 基于HFSS电磁仿真技术，对机柜内部电磁场分布进行模拟和 评估； 3. 分析仿真结果，找出电磁兼容性问题的关键因素；
4. 提出合理的优化方案，针对电磁兼容性问题进行改进和优化； 5. 进行性能验证实验，验证优化方案的有效性和实用性。 通过以上目的的实现，本研究旨在为提高某机柜的电磁兼容性提供技术支持和解决方案，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。也将探讨HFSS电磁仿真技术在电磁兼容性研究领域的应用和发展前景。 1.3 研究方法 研究方法是指研究者在进行科学研究时所采用的方法和步骤。在本文中，我们将采用基于HFSS的电磁仿真技术来进行对某机柜的电磁兼容性进行分析。具体的研究方法包括以下几个步骤： 我们将对需要进行仿真分析的机柜进行建模。这包括对机柜的结构、材料、电子器件布局等方面进行建模和参数设置，以便进行后续的电磁场分析。 我们将利用HFSS软件进行电磁场仿真分析。HFSS是一种基于有限元方法的电磁场仿真软件，能够精确地模拟电磁场的分布和传播情况。通过对机柜内部电磁场的仿真分析，我们可以得到不同频率下电磁场的分布情况，进而评估机柜的电磁兼容性。 在仿真结果分析的基础上，我们将探讨机柜的设计优化方案。根据仿真结果，我们可以针对机柜的结构和布局进行调整和优化，以提高机柜的电磁兼容性。
ANSYS Maxwell R16助力高性能永磁电机仿真分析
ANSYS Maxwell R16助力高性能永磁电机仿真分析 本文基于CAE 行业高速发展的电磁场数值计算工具——ANSYS Maxwell 有限元软件，运用最新仿真技术对永磁同步电动机磁钢涡流损耗计算、与控制电路场合协同等研究热点进行软件应用分析，帮助用户获得高效仿真分析方法和手段。 一、引言 现代高性能永磁电机主要由永磁电机本体和驱动控制器构成，永磁同步电动机具有结构简单、体积小、重量轻和高效节能等一系列优点，近年来得到了迅速发展。高性能稀土永磁材料的出现，其优越的磁性能和相对较低的价格，使得高性能永磁同步电机的开发和研究成为世界各国的热点，并在国防、工农业生产和日常生活等方面获得越来越广泛的应用。 永磁电机，特别是内嵌磁钢转子永磁电机（IPM），其结构复杂，传统的磁路法已经无法准确计算磁路和电机性能，需要借助高性能的有限元磁场求解工具提升仿真精度和效率。ANSYS Maxwell R16 在电机应用领域，有了进一步的增强和改进，能显著提升电机研发能力。 二、永磁体涡流损耗高效精确计算 永磁电机转子与定子基波磁势是同步旋转的，因此通常计算中忽略转子内的永磁体涡流损耗。而实际永磁电机中，由于存在齿槽效应，且绕组磁动势的非正弦分布，或者由PWM 逆变器引入高次谐波电流等，均会产生谐波磁势，从而导致基波转速下的转子永磁体及固定永磁体的金属护套中引起涡流损耗。 通常情况下，与电机定子的绕组铜损和铁损相比，转子磁钢涡流损耗占比很小。但是，由于转子散热条件相对封闭，热量不容易散发，磁钢涡流损耗可能会引起磁钢内局部高温升，从而引起永磁体局部热退磁。特别是烧结钕铁硼（NdFeB）具有较大电导率和较低的居里温度，更需要特别计算涡流损耗和校核温升。因此，设计永磁电机初期，就需要精确计算磁钢涡流损耗，保证电机磁钢稳定的热性能。 1. 涡流效应趋肤深度计算 永磁体的损耗，主要由气隙高次谐波含量在磁钢中感应涡流导致，因此，准确计算高次谐波在永磁体中的趋肤深度是精确计算磁钢涡流损耗的前提保证。本文采用Maxwell有限元计算直接计算磁钢损耗，而电磁场问题实现数值求解的一个关键步骤就是网格剖分。因此网格剖分的规模和质量直接影响数值计算的精度、效率和经济性。 对于较高频率的高次谐波电磁场有限元分析，计算磁钢涡流损耗首要考虑到其趋肤深度的影响。当磁场进入磁钢表面以内时，其最大值按指数规律衰减，因此，随着深度的增加，磁场也将按指数规律衰减。 磁场在导体内的趋肤深度，可由公式1 进行计算： 式中，δ 为趋肤深度；ω 为角频率=2*π*f；σ 为磁钢电导率；μ 为磁钢相对磁导率。 计算不同频率下的钕铁硼磁钢的趋肤深度，结果如表1所示。 ANSYS Maxwell 提供了软件的易用性和方便性，能够自动依据磁钢材料、铜线等导电材料的电导率，在指定频率下自动计算趋肤深度，如图1 所示铜线的Skin Depth的数据由软件自动功能自动计算出在1KHz 下趋肤深度为2.0898mm，并分为4 层。 经典有限元算法为了能够达到较高的计算精度，在趋肤深度内划分的有限元网格一般来说必须足够小。但是太小的网格会增加计算机运算开销，因此ANSYS MaxwellR16.0 中改进了趋肤深度的TAU 网格剖分技术，优化后的趋肤深度网格能够在法向方向上体现网格极小尺寸，而垂向量方向网格尺寸依然可以足够大，既可以明显降低网格数量，又节约运算资源，数值计算结果精度与传统网格技术相当，非常适合磁钢涡流损耗仿真计算。
ANSYS电磁场分析例子
ANSYS电磁场分析例子 我们将考虑一个简单的电磁场问题，即一个平行板电容器的电场分布。这个问题可以很容易地通过ANSYS进行建模和求解。 首先，我们需要进行几何建模。在ANSYS的建模界面中，我们可以使 用几何建模工具来创建一个具有平行板结构的电容器。我们可以定义平行 板的尺寸、间距以及材料属性等。 接下来，我们需要定义边界条件。在这个问题中，平行板上的电势是 已知的。我们可以在边界条件中指定平行板上的电势值，然后在求解过程中，ANSYS将根据这些边界条件计算电势分布。 然后，我们需要设置求解器选项。ANSYS提供了多种求解器选项，包 括有限元法、有限差分法等。我们可以根据我们的具体问题选择合适的求 解器。 接下来，我们需要应用材料属性。我们可以在材料库中选择合适的材料，并将其应用于电容器的几何模型中，以便ANSYS可以根据这些材料属 性计算电场分布。 最后，我们可以运行求解器并分析结果。一旦求解器完成计算，我们 可以在ANSYS的后处理界面中查看电场分布结果。ANSYS提供了丰富的后 处理工具，包括可视化和数据分析工具，可以帮助我们更好地理解和解释 电场分布结果。 通过以上步骤，我们可以使用ANSYS进行电磁场分析，并得到电场分 布结果。根据这些结果，我们可以评估电容器的性能，例如电势分布、电 场强度等。这些信息对于设计和优化电容器以及解决其他电磁问题非常有 价值。
总结起来，ANSYS电磁场分析是一种强大的工具，可以用于解决各种电磁问题。通过几何建模、边界条件设置、求解器选项设置、应用材料属性和结果分析等步骤，我们可以使用ANSYS获得准确和可靠的电场分布结果，为问题的解决和优化提供有力支持。
ansys实验分析报告
ANSYS 实验分析报告 1. 引言 在工程设计和科学研究中，计算机仿真技术的应用越来越广泛。ANSYS是一种 常用的工程仿真软件，它可以帮助工程师和科学家分析和解决各种复杂的问题。本文将介绍我对ANSYS进行实验分析的过程和结果。 2. 实验目标 本次实验的主要目标是使用ANSYS软件对一个特定的工程问题进行仿真分析。通过这个实验，我希望能够了解ANSYS的基本操作和功能，并在解决工程问题方 面获得一定的经验。 3. 实验步骤 步骤一：导入模型 首先，我需要将要分析的模型导入到ANSYS软件中。通过ANSYS提供的导入 功能，我可以将CAD模型或者其他文件格式的模型导入到软件中进行后续操作。 步骤二：设置边界条件 在进行仿真分析之前，我需要设置边界条件。这些边界条件可以包括约束条件、初始条件和加载条件等。通过设置边界条件，我可以模拟出真实工程问题中的各种情况。 步骤三：选择分析类型 ANSYS提供了多种不同的分析类型，包括结构分析、流体力学分析、热传导分析等。根据实际情况，我需要选择适合的分析类型来解决我的工程问题。 步骤四：运行仿真 设置好边界条件和选择好分析类型后，我可以开始运行仿真了。ANSYS会根据 我所设置的条件，在计算机中进行仿真计算，并生成相应的结果。 步骤五：分析结果 仿真计算完成后，我可以对生成的结果进行分析。通过对结果的分析，我可以 得出一些关键的工程参数，如应力分布、温度分布等。这些参数可以帮助我评估设计的合理性和性能。
4. 实验结果 在本次实验中，我成功地使用ANSYS对一个特定的工程问题进行了仿真分析。通过分析结果，我得出了一些有价值的结论和数据。这些数据对于进一步改进设计和解决工程问题非常有帮助。 5. 总结与展望 通过本次实验，我对ANSYS软件的使用有了更深入的了解，并且积累了一定 的实践经验。在未来的工程设计和科学研究中，我将更加灵活地应用ANSYS软件，以解决更加复杂和挑战性的问题。同时，我也会继续学习和探索其他相关的仿真软件和工具，以提高自己的技术水平。
ANSYS教程：ANSYS电磁场分析
ANSYS教程：ANSYS电磁场分析 静态磁场分析：用于分析不随时间变化的磁场，主要包括三类情况：用磁场的磁场，稳恒电流产生的磁场，匀速运动的导体所产生的磁场。 对于三位静态磁场分析，ansys程序采用了两种方法：标量势法（scalar method）和单元边法（edge-based-method），其中标量势法根据其标量势方程的不同又可分为三种不同的标量势分析方法：简化标量势法（RSP）、微分标量势法（DSP）和广义标量势法（GSP）。使用单元边法时，电流源是作为整个系统的一部分一起进行网格划分的，由此使用该方法不仅能计算常规物流量（如磁场、磁动势等），还能计算诸如焦耳热损、洛伦兹力等。 根据以下原则选择不同的分析方法： 当所分析的问题中不含铁芯区域或虽含铁芯区域但不含电流源时，采用RSP法，在含有铁芯和电流源的模型分析中通常不使用RSP 法。 对于“单连通”铁芯区域模型，使用DSP法，对于“多连通”铁芯区域模型，使用GSP法。单连通区域指的是带有空气隙的磁路不封闭的铁芯系统，没有空气隙的则为磁路封闭多连通铁芯区域系统。 对于非连续介质模型一般采用单元边法进行求解。 提示：单元边法中使用的单元的节点自由度矢量磁势是沿单元边
切向积分的结果，其求解精度高于标量势法的求解精度。单元边法不仅适用于三维静态磁场分析中，也适用于三维谐性和瞬态磁场分析中。 1 电磁场分析中的默认单位制为MKS单位制，即米、安培和秒。可以定义其他的单位制： main menu/preprocessor/material props/electromag units 2 电磁场分析中大多材料的磁性能可以从ansys程序的材料库中读入，用于也可以自己定义材料性能，方法如下： 2.1 定义路径 main menu/preprocessor/material props/material library/library path 2.2 读入材料参数 main menu/preprocessor/material props/material library/import library main menu/preprocessor/loads/load step opts/change mat props 2.3 修正材料参数 main menu/preprocessor/material props/material library/export library 2.4 定义材料B-H曲线 main menu/preprocessor/material props/material models/electomagnetics/BH curve
ANSYSMaxwell涡流场分析案例教学内容
ANSYSMaxwell涡流场分析案例教学内容 ANSYS Maxwell涡流场分析案例教学内容 一、引言 ANSYS Maxwell是一款强大的电磁场仿真软件，可以用于分析和优化电磁设备和系统。其中，涡流场分析是ANSYS Maxwell的重要功能之一。本文将介绍涡流场分析的基本原理和案例教学内容，帮助读者快速上手并应用于实际工程问题。 二、涡流场分析原理 涡流场分析是基于安培定律和法拉第电磁感应定律的原理。当导体材料中有变化的磁场时，会产生涡流。涡流产生的原因是磁场的变化导致电场的环路产生感应电动势，从而在导体内部产生电流。涡流的大小和分布情况与导体材料的电导率、磁场的强度和频率等因素有关。 三、案例教学内容 1. 涡流场分析基本操作 - 创建新项目：打开ANSYS Maxwell软件，点击“File”菜单，选择“New”，输入项目名称并选择适当的单位。 - 导入几何模型：点击“Geometry”菜单，选择“Import”选项，导入需要分析的几何模型文件。 - 定义材料属性：点击“Materials”菜单，选择“Assign/Edit Material Properties”选项，根据实际情况定义导体材料的电导率等属性。 - 设置边界条件：点击“Boundaries”菜单，选择“Assign/Edit Boundary Conditions”选项，设置边界条件，如电流密度、电压等。
- 运行仿真：点击“Solve”菜单，选择“Analyze All”选项，运行涡流场仿真。 - 结果分析：点击“Results”菜单，选择“Postprocess”选项，查看涡流场分布情况，并进行必要的后处理操作。 2. 涡流场分析案例 - 案例1：电感器的涡流损耗分析 在电感器中，由于交流电磁场的存在，会产生涡流损耗。通过对电感器进行涡流场分析，可以评估涡流损耗的大小，并优化电感器的设计。具体步骤如下： 1) 导入电感器的几何模型。 2) 定义电感器材料的电导率。 3) 设置电感器的边界条件，如电流密度。 4) 运行涡流场仿真，得到涡流场分布和涡流损耗。 5) 分析结果，评估电感器的性能，并根据需要进行优化设计。 - 案例2：涡流制动器的热分析 涡流制动器是一种利用涡流产生的阻力来实现制动的装置。涡流制动器在工作过程中会产生大量的热量，因此需要进行热分析以评估其散热性能。具体步骤如下： 1) 导入涡流制动器的几何模型。 2) 定义涡流制动器材料的电导率和热传导系数。 3) 设置涡流制动器的边界条件，如电流密度和环境温度。 4) 运行涡流场仿真，得到涡流场分布和涡流损耗。
hfss transient案例
HFSS（High Frequency Structure Simulator）是由美国ANSYS公 司开发的一款专业电磁仿真软件，主要用于微波、天线、射频和光学 领域的电磁场分析和模拟。在HFSS中，transient模拟是指在时域中进行的电磁场仿真，可以分析系统在不同时间点上的响应和变化情况。本文将通过几个实际案例，介绍HFSS transient模拟的应用及其特点。 一、HFSS transient模拟的应用 HFSS transient模拟广泛应用于微波、天线、射频等领域的电磁场分析，在工程实践中具有重要的意义。其主要应用包括但不限于以下几 个方面： 1. 时域响应分析：HFSS transient模拟能够准确地描述电磁场在时域 内的响应，包括电磁波的传播、反射、折射等过程，可以对系统在不 同时间点上的行为进行全面、详细的分析。 2. 脉冲信号传输特性分析：在雷达、通信系统等应用中，脉冲信号的 传输特性对系统性能有重要影响，HFSS transient模拟可以帮助工程 师准确地分析脉冲信号在传输过程中的行为，为系统设计提供重要参考。 3. 对时变电磁场的分析：在电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI） 等方面的应用中，HFSS transient模拟能够对时变电磁场进行精确的 仿真和分析，帮助工程师找出系统中的潜在问题并进行有效的干预和
优化。 二、HFSS transient模拟的特点 HFSS transient模拟具有以下几个显著特点，使其在工程实践中得到 广泛应用并取得良好效果： 1. 高精度：HFSS transient模拟采用了先进的数值算法和仿真技术， 能够在时域内精确地描述电磁场的行为，提供准确的仿真结果。 2. 多种边界条件支持：HFSS transient模拟支持多种边界条件的设定，包括吸收边界、周期性边界、开路边界等，在不同场景下能够灵活应对，确保仿真的准确性和全面性。 3. 自动优化功能：HFSS transient模拟提供了自动优化功能，能够根 据用户设定的目标自动搜索最优解，并对结构参数进行优化，提高工 程师的仿真效率和设计水平。 4. 多物理场耦合：HFSS transient模拟能够实现电磁场与热场、结构 力学等多物理场的耦合仿真，能够全面分析系统在不同物理场耦合作 用下的行为。 三、HFSS transient模拟的案例分析 下面通过具体的案例，介绍HFSS transient模拟在实际工程中的应用
基于ANSYS新型电机设计工具包的永磁同步电机效率仿真
基于ANSYS新型电机设计工具包的永磁同步电机效率仿 真 永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）是一 种具有高效率、高功率密度和高可控性的电机。在电动汽车、风力发电和 工业领域中，PMSM的应用越来越广泛。为了满足设计要求并提高效率， 减少能源消耗，对PMSM进行效率仿真和优化是非常重要的。 ANSYS是一款广泛应用于工程仿真领域的软件，其中包含了电磁场仿 真模块（ANSYS Maxwell）和多物理场耦合仿真模块（ANSYS Multiphysics）。通过这些模块，可以对PMSM进行高精度的效率仿真。 首先，进行PMSM的电磁场仿真。使用ANSYS Maxwell模块的电磁场 分析功能，可以建立PMSM的几何模型，并设置永磁体的大小、形状和材 料等参数。然后，在模块中设置电机的输入条件，如定子绕组的电流、电 压和频率。通过求解电机的磁场方程，可以得到各部分的磁场分布、磁力 线等信息。 接下来，进行PMSM的电磁 - 机械耦合仿真。ANSYS Multiphysics 模块可以将电磁场仿真结果与机械场仿真相耦合，并进一步分析电机的转 矩输出和转速特性。可以设置电机的机械参数，如转子、定子的质量、惯 量等，并设置电机的机械负载条件。通过输入电机的电流和机械负载信息，求解电机的机械方程，可以得到电机的转矩输出和转速特性。 最后，进行PMSM的效率仿真和优化。通过分析电机的电磁场和机械 场仿真结果，可以计算电机的输出功率、输入功率和效率。利用ANSYS的 优化功能，可以调整电机的各项参数，如永磁体的形状、定子绕组的设计、空气隙的大小等，以提高电机的效率。通过多个迭代循环，进一步优化电 机的性能，得到一个最佳的设计结果。
ANSYSMawell涡流场分析案例
ANSYSMawell涡流场分析案例ANSYS Maxwell涡流场分析案例 涡流场分析是一种基于涡流现象的电磁场分析方法，广泛应用于机电、变压器、感应加热等电磁设备的设计和优化。ANSYS Maxwell是一款专业的电磁场仿真软件，可以进行涡流场分析，并提供详尽的结果和分析。 在本案例中，我们将以一个感应加热器为例，介绍如何使用ANSYS Maxwell 进行涡流场分析。感应加热器是一种利用涡流效应产生热能的设备，常用于金属加热、热处理等工业领域。 首先，我们需要准备感应加热器的几何模型。可以使用ANSYS DesignModeler 或者其他CAD软件进行建模，将感应加热器的几何形状导入到ANSYS Maxwell 中。 接下来，我们需要定义材料属性。对于感应加热器的材料，普通使用导电材料，如铜、铝等。在ANSYS Maxwell中，我们可以选择相应的材料模型，并设置导电 率等材料属性。 然后，我们需要定义边界条件。感应加热器普通通过电感耦合的方式产生涡流，因此我们需要在感应加热器表面施加电压或者电流边界条件。根据具体情况，我们可以选择施加恒定电压或者电流，或者根据时间变化的电压或者电流进行仿真。 完成几何模型、材料属性和边界条件的定义后，我们可以进行网格划分。ANSYS Maxwell提供了多种网格划分算法和参数设置，可以根据需要选择合适的 方法进行网格划分。通常情况下，我们需要保证网格密度足够细致，以准确捕捉涡流场的细节。 完成网格划分后，我们可以进行涡流场分析。在ANSYS Maxwell中，我们可 以选择求解器和设置求解参数。对于涡流场分析，普通使用瞬态求解器，并设置仿
Maxwell仿真圆柱体电容器
电磁场与电磁波项目训练报告 仿真求解圆柱形电容器 班级：通信13-2 姓名：闫振宇 学号：1306030222 指导教师：徐维老师 成绩： 电子与信息工程学院 信息与通信工程系
项目训练一 仿真求解圆柱形电容器 1. 实验目的和任务 1）掌握用ANSYS Maxwell 软件仿真的方法； 2）学会利用所学的场强，电容，电场的知识来解决实际现实生活中的计算问题； 3）利用ANSYS Maxwell 软件仿真圆柱形电容器。 2. 实验内容 1）学习ANSYS Maxwel 有限元分析步骤； 2）学习ANSYS Maxwel 的基本仿真操作步骤； 3）对圆柱体电容器计算理论值和实验的仿真值进行比较，得出结论。 3. 实验原理 电容是反映电容器储存的电荷本领大小的物理量。 电容的定义：一个电容器所带的电量Q 总与其电压U 成正比，比值Q/U 叫电容器的电容。以C 表示电容器的电容，就有公式： U Q C = 电容器的电容决定于电容器的本身结构，即是导体的形状，尺寸以及两导体间电介质的种类等，而与它所带的电量无关。 首先，假设本题中圆柱体电容器的内部的外表面，和外部的内表面分别带有绝对值为Q 的电量。两筒之间充满相对介电常数为 εr 的电介质。（m F o 1012 855313.8-⨯=ε） 所以，在距离轴线为r 的电介质中一点的电场强度E 为： rL Q E r εεπ 2= 对E 进行积分，可以得到两圆筒间的电压U 为： dr R R rL Q U r ⎰=212εεπ =R R L Q r 1 2ln 2εεπ 就得到了圆柱形电容器的电容C 为： ) ln(21 2 R R L C r εεπ =
ANSYS实验分析报告
ANSYS实验分析报告 专业：工程力学 姓名： 学号：
柱体在横向作用力下的应力和变形分析 第一部分：问题描述 已知一矩形截面立柱，x 方向长3m ，z 方向宽2m ，y 方向高30m 。材料为C30混凝土，弹性模量E=2.55×1010 ，泊松比u=0.2。底端与地面为固定端约束，在立柱中间施加一沿x 方向的集中荷载F=30KN ，不考虑底部基础和结构自重。如图所示： b a h 柱体几何尺寸示意图 理论分析：由已知条件，显然这是个弯曲问题。根据材料力学知识，很容易知道底部与地面接触面为危险截面，左端受拉，右端受压，有： []446max 33 11231015 1.51222151010.31023c c h b F pa pa ab σσ⨯⨯ ⨯⨯⨯⨯===⨯<=⨯⨯ []446max 33 11231015 1.5122215100.61023t t h b F pa pa ab σσ⨯⨯ ⨯⨯⨯⨯===⨯<=⨯⨯ 最大变形处在顶端，挠度为： ()()2323 10 3010153330150.7351066 2.5510 4.5 Z Fa f h a m EI -⨯⨯=-=⨯-=⨯⨯⨯⨯ 第二部分：ANSYS 求解过程 /BATCH /input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1 WPSTYLE,,,,,,,,0 /NOPR
/PMETH,OFF,0 KEYW,PR_SET,1 KEYW,PR_STRUC,1 KEYW,PR_THERM,0 KEYW,PR_FLUID,0 KEYW,PR_ELMAG,0 KEYW,MAGNOD,0 KEYW,MAGEDG,0 KEYW,MAGHFE,0 KEYW,MAGELC,0 KEYW,PR_MULTI,0 KEYW,PR_CFD,0 /GO /PREP7 ET,1,SOLID45 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,2.55e10 MPDATA,PRXY,1,,0.2 RECTNG,0,3,0,30, VOFFST,1,2, , FLST,5,3,4,ORDE,3 FITEM,5,7 FITEM,5,-8 FITEM,5,12 CM,_Y,LINE LSEL, , , ,P51X CM,_Y1,LINE CMSEL,,_Y LESIZE,_Y1,0.5, , , , , , ,1
ansys有限元分析实验报告
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) ANSYS有限元分 试验报告
ANSYS试验报告 一、ANSYS简介: ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如ProEngineer, NASTRAN, AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAE工具之一。 本实验我们用的是ANSYS12.1软件。 二、试验题目： 我们组做的是第六组题目，具体题目如下： （6）如图所示，LB=10，a= 0.2B , b= (0.5-2)a，比较b 的变化对 最大应力 x的影响；并与（5） 比较。 三、题目分析： 该问题是平板受力后的应力分析问题。我们通过使用ANSYS软件求解，首先要建立上图所示的平面模型，然后在平板一段施加位移约束，另一端施加载荷，最后求解模型，用图形显示，即可得到实验结果。 四、ANSYS求解： 求解过程以b=0.5a=0.02为例：
1.建立工作平面，X-Y平面内画长方形， L=1,B=0.1,a=0.02,b=0.5a=0.01;（操作流程：preprocessor→modeling →create→areas→rectangle） 2.根据椭圆方程，利用描点法画椭圆曲线，为了方便的获得更多的椭圆上的点，我们利用C++程序进行编程。程序语句如下： 运行结果如下：
本问题（b=0.5a=0.01）中，x在[0,0.02]上每隔0.002取一个点，y 值对应于第一行结果。由点坐标可以画出这11个点，用reflect命令关于y轴对称，然后一次光滑连接这21个点，再用直线连接两个端点，便得到封闭的半椭圆曲线。（操作流程：create→keypoints→on active CS→依次输入椭圆上各点坐标位置→reflect→create→splines through keypoints→creat→lines→得到封闭曲线）。 3.由所得半椭圆曲线，生成半椭圆面。用reflect命令关于x轴对称（操作流程：create→areas by lines→reflect→得到两个对称的半椭圆面）。 4.用substract命令，将两个半椭圆面从长方形板上剪去（操作流程：preprocessor→modeling→create→Booleans→substract→areas.）。
浙江大学球形线圈和磁悬浮仿真实验报告
1 实验报告 课程名称： 工程电磁场与波 指导老师： 姚缨英 成绩：__________________ 实验名称： 环形载流线圈和磁悬浮 实验类型：__分析验证 __ 同组学生姓名：___________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 实验一：球形载流线圈的场分布与自感 一、实验目的和要求 1.研究球形载流线圈（磁通球）的典型磁场分布及其自感系数 2.掌握工程上测量磁场的两种基本方法——感应电势法和霍耳效应法 3.在理论分析与实验研究相结合的基础上.力求深化对磁场边值问题、自感参数和磁场测量方法等知识点的理解.熟悉霍耳效应以及高斯计的应用 二、实验内容和原理 （一）实验内容 1.理论分析 对于磁场B 的求解的主要工作是对下面的边值问题方程组进行求解 其中的泛定方程均为拉普拉斯方程.定解条件由球表面处的辅助边界条件、标量磁位的参考点.以及离该磁通球无限远处磁场衰减为零的物理条件所组成。 ()()()() ()() 2m12m2t1t212n n1n20102m1 2 m2 ,0,0sin 200 r r r r r r r R r r R N H H H H K i r R R B B H H r R θθϕθϕθθμμϕϕ=→∞ →∞ ⎧⎪∇=<⎪⎪∇=>⎪⎪⎪⎪⎨⎧ ⎪-=-===⎪⎪⎨ ⎪⎪=→==⎩ ⎪⎪=⎪⎪=-∇=⎩ 泛定方程:BC:H 这个方程看起来简单.实际求解过程并没有想象的轻松 本题中场域是呈现球对称场的分布.我们选择球坐标系.待求场函数只与球坐标变量r 与θ有关.我们先采用分离变量法