ANSYS恒定磁场仿真演示
ANSYS电磁场教程电磁模拟PPT课件
– 三维（3D）模拟功能包括三种单元列式类型 – 标量势单元列式（静态1 ）[SOLID96]
不同电流方向的 多个汇流排
用 ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSY版S本/Em5.a5g(进00行11电72磁) 场分析ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSYS/Emag进行电2.1磁-3场分析
三维（3D）模拟
– 具有平面和轴对称组合部件的模型
衔铁外形复杂
10极永磁电机， 建立了2极模型
定子 转子
定子、永磁体和 转子具有不同轴 向长度
永磁体
用 ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSY版S本/Em5.a5g(进00行11电72磁) 场分析ANSYS/Emag进行电磁场分析ANSYS/Emag进行电2.1磁-5场分析
• 正如二维（2D）模拟一样，三维模拟功能也包括静态、交流和瞬态分 析
• 三维模拟使用多种单元列式
• 单元列式直接影响到模拟的各个方面 – 施加通量垂直和平行边界条件 • 何为自然边界条件？ • 何为自由度约束？ – BH数据对收敛敏感性的影响 • ν - B2 曲线与μ - H 曲线 – 模拟激励的方法（绞线圈） – 可在模型中包含铁磁区 – 模型中的铁磁-空气界面 – 后处理 • 通量计算（电动势（EMF）计算的起始点） • “磁力线”显示
靠近孔的饱和区 非轴对称
衔铁上的通气孔
周期性截面
线圈区域
定子
ANSYS恒定磁场仿真演示
2个节点定 路径
后处理，设置显示路径
命名路径
往路径上映射变量的数值
准备显示路径上的变量，例如 磁感应强度的模
显示路径上变量的曲线
准备存储图形文件（抓图）
存储的图形文件
退出ANSYS软件界面
7、问题扩展
扩展的问题：
将电流通入4条圆柱形平行导线。 左侧两条电流向里，右侧两条电流向 外。计算这些电流产生的磁场。
Ansys 恒定磁场仿真演示
1、问题描述
问题：两平行圆环电流产生磁场分布仿真
求解区 域
6 1
3
问题：两平行圆环电流产生磁场分布仿真（轴对称模型）
2、软件启动
从”程序”开始，最后点 击“license status”
激活license,从“程序”开始。
点击server
点击server,激活。若不能激活，需等待所提示的时间
求解启动
点击 点击
提示信息 关闭求解信 息窗口
求解完毕
6、后处理
准备显示A的云图 （等位线）
后处理启动
后处理，显示矢量磁位云图
画磁感应强度 线
后处理，准备画磁感应强度线
后处理，画磁感应强度线（27条）
画矢量 箭头
准备显示磁感应强度矢量（箭头）
点击显示 控制菜单
放大 图形
放大后的磁感应强度矢量图
前处理，划分网格，选中内部区域
前处理菜单
选择三 角形， 自由网
格
划出 网格
5、求解
求解模块中的加载，选中小圆面积
加载，小圆面积上加电流密度激励
这两条边上加 边界条件
求解，加载，准备加第一类边界条件（A的边界值）
加边界条件（A=0)
选中无限单元 最外边界
ansys电磁场仿真分析教程-PPT精选文档
– MMF（磁动势）
– 电感 – 特定需要
1-7
• 模拟由3个区域组成
• 衔铁区: 导磁材料 导磁率为常数（ 即线性材料） • 线圈区: 线圈可视为均匀材料.
衔铁
• 空气区:自由空间 (μr = 1) .
线圈
1-8
性质 柱体: μr = 1000 线圈: μr = 1 匝数: 2000 (整个线圈) 空气: 激励 μr = 1
• 选择 OK
1-33
•
进行计算 Solu>-solve-electromagnet>Opt & Solve
• 选择OK
这些适用于用BH 数据来进行的分析，本题将忽略
1-34
• 生成磁力线圈 Postproc>plot results>2D flux lines • 选择 OK
使用缺省设置，选择OK, （在通常情 况下，可这样做）
• 模拟模型的轴对称形状 • 选择Options（选项） • Element behavior（单元行为） • 选择 Axisymmetric（轴对称） • 选择OK
1-13
•
定义材料 Preprocessor>Material Props>Isotropic
•
定义空气为1号材料(MURX = 1)
“所选取的线”
注：未划分单元前，加 上这种边界条件
“所选取的线”
1-22
• 生成有限元网格 • 利用智能尺寸选项来控制网格大小 Preprocessor>-Meshing-Size Cntrls>-smartsize-basic
• 选择OK
1-23
• Preproc>-Meshing-Mesh>-Areas-Free> 在选取框内选择ALL
ANSYS有限元案例分析之磁场分布仿真案例
ANSYS有限元案例分析-两平行圆环电产生磁场分布仿真
二，前处理
•3 创建模型
2）生成四分之一圆，圆心（0,0）半径20： Main Menu:Preprocessor>Modeling>Create
>Areas>Circle>Partial Annulus。Rad-1 输入20 ；Theta-2输入90；点击OK。
中选择Axisymmetric；同理选择type2做如上操作。
ANSYS有限元案例分析-两平行圆环电产生磁场分布仿真
一，前处理
• 2定义材料特性
1）相对磁导率 Main Menu: Preprocessor > Material Props >Relative Permeability>Constant
ANSYS有限元案例分析之磁场 分布仿真-两平行圆环电产生
ANSYS有限元案例分析-两平行圆环电产生磁场分布仿真
一，前处理前的操作
•1 文件路径，工作名称和工作标题的设定。
1）文件路径：Utility Menu：File>Change Directory 2）工作名称：Utility Menu：File>Change Jobname 3）工作标题：Utility Menu：File>Change Title
ANSYS有限元案例分析-两平行圆环电产生磁场分布仿真
四，求解
• 7 往路径上映射变量的数值： Main Menu>General Postproc>Path Operation>Map onto Path。左边一栏选择Flux&gradient，右边选择 MagFluxDens BSUM，点击OK。
手把手教您 Ansoft Maxwell 工程仿真实例
设置磁体的磁化方向（X,Y,Z）>（1,0,0）（磁体沿x轴正方向磁化）
/ / 创建激励电流加载面（Create Section） Select Coil Modeler > Surface > Section Modeler > Boolean > Separate Bodies（分离两Section面） 删除1个截面 Select 1个截面，Del 将剩下的1个截面重命名为“Section1”
电容器中电场分布的边缘效应
/
/
2.设置激励（Assign Excitation） 选中上极板UpPlate, Maxwell 3D> Excitations > Assign（计划，分配） >Voltage > 5V 选中下极板DownPlate, Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V 3.设置计算参数（Assign Executive Parameter） Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix （矩阵）> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数（Create Analysis Setup） Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup 最大迭代次数： Maximum number of passes > 10 误差要求： Percent Error > 1% 每次迭代加密剖分单元比例： Refinement per Pass > 50% 5. Check & Run 6. 查看结果 Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix 电容值：31.543pF
ANSYSWorkbench电磁场分析例子ppt课件
© 2004 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
Enclosure Symmetry
•Feature: The Enclosure feature now supports symmetry models when the enclosure shape is a box or a cylinder: • Up to 3 three symmetry planes can be specified. • Full or partial models can be included in the Enclosure. • During the model transfer from DesignModeler to Simulation, the enclosure feature with symmetry planes forms two kinds of named selections: • Open Domain • Symmetry Plane
• Benefits: Very easy to use, rapid creation of coil windings.
© 2004 ANSYS, Inc.
ANSYS, Inc. Proprietary
Winding Bodies
Tangent orientation vector (blue arrow) defines direction of current.
• Coils may have different radii between IN & OUT slots • Multiple coils may be stacked in the same slot
ANSYS电磁场教程-电磁模拟
• 3D MVP 列式 – 自由度：AX、AY、AZ (VOLT用于交流或瞬态分析） – 通量垂直边界条件: • 这是自然边界条件，但是，垂直于边界的A分量必须设为零 – X-Y 平面, AZ 必须约束为零 – X-Z平面, AY必须约束为零 – Y-Z平面, AX必须约束为零
4.1-34
4.1-27
• 通用标势法适用的物理模型: – Sourc36单元可与铁磁区相连 – 磁体励磁 – 通量条件可以定义通量（ Webers） – 可在无铁芯介质的模型采用Sourc36单元 – 限制：模型几何体必须满足多连通条件 • 若当铁介质磁导率为无限大时，铁芯内磁场并不接近零，则 可确定为满足多连通条件（变压器、导磁体、具有多通量路 径的模型等） – 缺点： • 要分三步求解
Harmonic no no no yes
Transient no no no yes
Physics
Iron-free yes yes yes yes
Air-iron no yes yes no
Coil-air-iron no yes yes no
Perm Magnet-air-iron yes no no no
Recommended Solver
线圈产生磁场控制带电粒子运动
这是一个当铁芯磁导率 变得很大时，磁场强度 接近零的实例
直线加速器的 C形磁体
气隙
带电粒子 运动
4.1-26
• DSP 方法适合于模拟含有铁和空气界面以及sourc36单元电流源的 系统，分析目的是确定在指定定子电流形式时转矩与转角的关系
10极电机的两极模型
三相电机的绕组截面
(1) 如果模型中还有矢量势和界面单元 INTER115，标量法能用于交流和瞬态模拟
用ansys分析永磁体的例子
用ansys分析永磁体的例子!********************************************! 说明：该例子演示一个永磁体的磁场（使用了infin9单元）!********************************************/TITLE, alextest, Test for Permanent Magnet*go,:start:start !利用这个可以让ansys有选择性的读取输入文件!JPGPRF,500,100,1 ! MACRO TO SET PREFS FOR JPEG PLOTS/PREP7emunit,mks !定义电磁单位为国际标准单位，即μ0=4 Pi e-7 henries/meter!********************************************! 定义单元类型*!********************************************ET,53,PLANE53 ! Define PLANE 53 as element typeET,9,INFIN9 !无限外界（注意：系统原点一定不能在infin9类型的节点上）!********************************************! 定义材料*!********************************************MP,MURX,1,1 !Define material properties (permeability) !定义空气（磁导率=1）HC=895000 ! Coercive force!表示矫顽力有的地方为895000TB,BH,2,,30TBPT,, 130.000000 , 0.100000000TBPT,, 170.000000 , 0.200000000TBPT,, 197.000000 , 0.300000000TBPT,, 218.000000 , 0.400000000TBPT,, 250.000000 , 0.500000000TBPT,, 290.000000 , 0.600000000TBPT,, 338.000000 , 0.700000000TBPT,, 400.000000 , 0.800000000TBPT,, 472.000000 , 0.900000000TBPT,, 570.000000 , 1.00000000TBPT,, 682.000000 , 1.10000000TBPT,, 810.000000 , 1.20000000TBPT,, 975.000000 , 1.30000000TBPT,, 1600.00000 , 1.40000000TBPT,, 2520.00000 , 1.50000000TBPT,, 3520.00000 , 1.60000000TBPT,, 4760.00000 , 1.70000000TBPT,, 8300.00000 , 1.80000000TBPT,, 12000.0000 , 1.90000000TBPT,, 17000.0000 , 2.00000000TBPT,, 23000.0000 , 2.10000000TBPT,, 32000.0000 , 2.20000000TBPT,, 42500.0000 , 2.30000000TBPT,, 44500.0000 , 2.32000000TBPT,, 48200.0000 , 2.35000000TBPT,, 52200.0000 , 2.37000000TBPLOT,BH,2,,,/IMAGE,SAVE,BH2,JPEG !将材料2的B-H曲线存储成bh2.jpg mp,mgxx,2,0 !对于永磁铁，必须定义mgxx（或mgyy）mp,mgyy,2,hc!********************************************!* 建立模型*!********************************************/PNUM,AREA,1 !定义显示模式wall=20hall=10w1=4h1=2!x1=(wall-w1)/2!x2=x1+w1!y1=(hall-h1)/2!y2=y1+h1!rectng,0,wall,0,hall!rectng,x1,x2,y1,y2rectng,-wall/2,wall/2,-hall/2,hall/2rectng,-w1/2,w1/2,-h1/2,h1/2aovlap,allnumcmp,area !将生成的面重新编号aplot!/eof !配合前面的:start使用!********************************************!建立材料属性!********************************************asel,s,area,,1 !选择中间的磁铁aatt,2asel,s,area,,2 !选择周围的空气aatt,1!********************************************!建立单元类型，并划分网格!********************************************asel,alltype,53lsel,s,line,,1,4 !选择所有的无限外边界type,9 !设定为infin9单元lesize,all,,,30 !划分为30等份lmesh,all !开始划分lsel,s,line,,5,8lesize,all,,,20 !将磁铁边界的每条边分成20等份asel,allamesh,all!********************************************!建立载荷!********************************************ESEL,ALLNSEL,EXTD,ALL,AZ,0!********************************************!求解!********************************************ALLSEL,ALLMAGSOLV!********************************************!后处理!********************************************。
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工程电磁场仿真实验指导书
5、求解
2007年11月3日星期六
47
工程电磁场仿真实验指导书
求解模块中的加载，选中小圆面积
2007年11月3日星期六
48
工程电磁场仿真实验指导书
加载，小圆面积上加电流密度激励
2007年11月3日星期六
49
工程电磁场仿真实验指导书
这两条边上加 边界条件
求解，加载，准备加第一类边界条件（A的边界值）
87
放大、缩小 平移、旋转 前、后、 左、右、 上、下 视图
显示控制中的工具
2007年11月3日星期六
14
工程电磁场仿真实验指导书
设置网格划分 规格、方式。 划分、加密和 清除网格。
网格划分专用工具
2007年11月3日星期六
15
工程电磁场仿真实验指导书
3、预处理
2007年11月3日星期六
16
工程电磁场仿真实验指导书
64
工程电磁场仿真实验指导书
修改颜色 显示格式
显示控制，更改显示格式
2007年11月3日星期六
65
工程电磁场仿真实验指导书
改为 win32c
修改显示格式
2007年11月3日星期六
66
工程电磁场仿真实验指导书
显示控制，准备修改云图层数
2007年11月3日星期六
67
工程电磁场仿真实验指导书
9层色云图改为300层
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工程电磁场仿真实验指导书
往路径上映射变量的数值
2007年11月3日星期六
77
工程电磁场仿真实验指导书
准备显示路径上的变量，例如 磁感应强度的模
2007年11月3日星期六
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工程电磁场仿真实验指导书
显示路径上变量的曲线
2007年11月3日星期六
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工程电磁场仿真实验指导书
准备存储图形文件（抓图）
2007年11月3日星期六
27
工程电磁场仿真实验指导书
前处理建模，四分之一圆【半径20，圆心（0，0）】
2007年11月3日星期六
28
工程电磁场仿真实验指导书
前处理建模，四分之一圆【半径40，圆心（0，0）】
2007年11月3日星期六
29
工程电磁场仿真实验指导书
全部面积 叠压运算
前处理布尔运算，将三个面积叠压在一起（overlap）
前处理菜单，材料编号
2007年11月3日星期六
20
工程电磁场仿真实验指导书
相对 磁导率
材料参数（相对磁导率）
2007年11月3日星期六
21
工程电磁场仿真实验指导书
添加 单元类 型
准备添加单元类型
2007年11月3日星期六
22
工程电磁场仿真实验指导书
添加
添加二维8节点四边形磁场单元
2007年11月3日星期六
1设置工作 目录
2设置完毕， 点击运行
ANSYS 工作环境设置
2007年11月3日星期六
10
工程电磁场仿真实验指导书
2应用菜单
3工具条
4图形窗口 1主菜单 5命令窗口
ANSYS主界面，应用菜单、主菜单、图形窗口、工具条
2007年11月3日星期六
11
工程电磁场仿真实验指导书
1 预处理
2 前处理 3 求解 1 后处理
23
工程电磁场仿真实验指导书
添加
添加辐射状无限单元
2007年11月3日星期六
24
工程电磁场仿真实验指导书
修改单元性质（改为轴对称）
2007年11月3日星期六
25
工程电磁场仿真实验指导书
修改无限单元性质（改为8节点、轴对称）
2007年11月3日星期六
26
工程电磁场仿真实验指导书
前处理建模，圆【半径1，圆心（6，3）】
33
工程电磁场仿真实验指导书
内部单元 类型
前处理定义内部区域属性
2007年11月3日星期六
34
工程电磁场仿真实验指导书
选中两条弧线（无 限单元区要求划成 辐射状单元）
两线分 分段数 相同 段数相 同
前处理划分网格，设定线上单元个数
2007年11月3日星期六
35
工程电磁场仿真实验指导书
网格划分设置，两弧线划分50段。
准备显示磁感应强度矢量（箭头）
2007年11月3日星期六
61
工程电磁场仿真实验指导书
点击显示 控制菜单
放大 图形
放大后的磁感应强度矢量图
2007年11月3日星期六
62
工程电磁场仿真实验指导书
后处理，准备显示磁感应强度云图
2007年11月3日星期六
63
工程电磁场仿真实验指导书
显示磁感应强度云图
2007年11月3日星期六
39
工程电磁场仿真实验指导书
前处理菜单
2007年11月3日星期六
40
工程电磁场仿真实验指导书
选中小圆的 4段圆弧
前处理，设置网格数
2007年11月3日星期六
41
工程电磁场仿真实验指导书
前处理，设置网格数（例如20）
2007年11月3日星期六
42
工程电磁场仿真实验指导书
只能 选四边形
只能选 映射
ANSYS主菜单
2007年11月3日星期六
12
工程电磁场仿真实验指导书
文件操作 （保存、 回复、退 图形显示 显示控制 菜单管理 帮助 出等） （点、线、（大小、 （显示、 （原理、 隐藏） 操作手册） 面、体、 方向、颜 结果） 色、数量）
实用菜单主要功能
2007年11月3日星期六
13
工程电磁场仿真实验指导书
2007年11月3日星期六
36
工程电磁场仿真实验指导书
必须设 置分段 数为1
前处理网格预设，按无限单元要求设置
2007年11月3日星期六
37
工程电磁场仿真实验指导书
前处理，网格数设置
2007年11月3日星期六
38
工程电磁场仿真实验指导书
这两条线可 设网格数 100
前处理，设置网格数
2007年11月3日星期六
2007年11月3日星期六
4
工程电磁场仿真实验指导书
2、软件启动
2007年11月3日星期六
5
工程电磁场仿真实验指导书
从”程序”开始，最后点 击“license status”
激活license,从“程序”开始。
2007年11月3日星期六
6
工程电磁场仿真实验指导书
点击server
点击server,激活。若不能激活，需等待所提示的时间
2007年11月3日星期六
50
工程电磁场仿真实验指导书
加边界条件（A=0)
2007年11月3日星期六
51
工程电磁场仿真实验指导书
选中无限单元 最外边界
准备加无限单元标志
2007年11月3日星期六
52
工程电磁场仿真实验指导书
加载，最外边的圆弧加无限单元标志（flag）
2007年11月3日星期六
53
工程电磁场仿真实验指导书
点击
点击
求解启动
2007年11月3日星期六
54
工程电磁场仿真实验指导书
提示信息
关闭求解信 息窗口
求解完毕
2007年11月3日星期六
55
工程电磁场仿真实验指导书
6、后处理
2007年11月3日星期六
56
工程电磁场仿真实验指导书
准备显示A的云图 （等位线）
后处理启动
2007年11月3日星期六
2007年11月3日星期六
30
工程电磁场仿真实验指导书
前处理定义区域属性（单元类型、材料编号）
2007年11月3日星期六
31
工程电磁场仿真实验指导书
无限单元
前处理定义区域属性，无限单元区
2007年11月3日星期六
32
工程电磁场仿真实验指导书
前处理定义区域属性，选中内部区域
2007年11月3日星期六
72
工程电磁场仿真实验指导书
磁感应强度线对称显示（模型全部）
2007年11月3日星期六
73
工程电磁场仿真实验指导书
磁感应强度模云图对称显示
2007年11月3日星期六
74
工程电磁场仿真实验指导书
2个节点定 路径
后处理，设置显示路径
2007年11月3日星期六
75
工程电磁场仿真实验指导书
命名路径
2007年11月3日星期六
点击 preferences
预处理（过滤、筛选）
2007年11月3日星期六
17
工程电磁场仿真实验指导书
1选取磁场
2选完点击 OK
选择磁场（基于节点）计算模块（过滤其他）
2007年11月3日星期六
18
工程电磁场仿真实验指导书
4、前处理
2007年11月3日星期六
19
工程电磁场仿真实验指导书
材料 编号
2007年11月3日星期六
7
工程电磁场仿真实验指导书
出现 active
若出现active,说明已经激活。
2007年11月3日星期六
8
工程电磁场仿真实验指导书
最后点击 interactive
启动ANSYS，从“程序”开始，最后点击interactive
2007年11月3日星期六
9
工程电磁场仿真实验指导书
2007年11月3日星期六
84
工程电磁场仿真实验指导书
2007年11月3日星期六