ansys电磁场分析指南-第九章3-d静态、谐波和瞬态分析节点法(编辑修改稿)

ansys电磁场分析指南-第九章3-d静态、谐波和瞬态分析节点法(编辑修改稿)内容摘要：

17为电感），最后用 SSUM命令或它的等效菜单路径对这些数据进行求和。 对于载压线圈（ SOLID97 的 KEYOPT(1)=2）或电路耦合线圈（ SOLID97 的 KEYOPT(1)=3）所计算的电感值仅在下列情况有效： 线性问题（导磁率为常数）； 模型没有永磁体； 模型只有一个线圈。 由多线圈组成的系统采用 LMATRIX 宏来计算微分电感矩阵和每个线圈的总磁链。 LMATRIX宏的详情参见 11 章。 计算其它选项 可以从后处理数据中计算许多其它感兴趣的项（例如总力、力矩、源输入能、电感、磁链 和端电压）。 ANSYS 为这些计算提供了如下宏命令： EMAGERR 宏：计算静电场或电磁场分析中的相对误差。 FLUXV 宏：计算通过一条封闭曲线的通量。 FMAGSUM 宏：对单元组件上电磁力求和。 MMF 宏：计算沿一条路径的磁动势。 SENERGY 宏：确定存储的磁能或共能。 这些宏更详细讨论见第十一章 “ 磁宏 ” 节点法（ MPV） 3D 谐波磁场分析 像 ANSYS 分析的其他类型一样，谐波磁分析要定义物理环境、建模、加载和求解、然后观察结果。 3 D 谐波磁分析的大部分过程都与 2 D谐波分析过程类似。 建立 3 D 谐波磁分析的物理环境 除了以下将要描述的内容外，节点法 3D 谐波分析的过程与第二章内所描述的过程类似。 节点法 3 D谐波分析使用 SOLID6 SOLID97 和 CIRCU124 单元。 在 ANSYS 基本分析过程指南和 ANSYS 建模和分网指南中对模型的建立有详细的介绍。 当你定义材料性质时，通常使用在第 2章中所讨论的相同方法，即使用 ANSYS 材料库中现存的材料性质或 ANSYS 用户自定义的材料性质。 使用自由度来控制 3D 分析中导体上终端条件 当进行一个节点法 3D 谐波分析时， ANSYS 程序提供一些选项来控制导体上终端条件。 这些选项包括在导体区增加不同的自由度（ DOFs）。 在节点法 3D 分析中，对于导体和终端，存在二种自由度选项： AX， AY， AZ， VOLT 选项 具有 AX、 AY、 AZ、 VOLT 自由度设置的导体能模拟短路和开路二种情况。 VOLT 自由度表示时间积分电势。 使用这种自由度设置，建立合适的感应（涡流）电流方向，电流将平行于未定义的导体边界和垂直于等电势边界流动。 可按下述方式建立短路条件： 在导体对称平面定义 VOLT=0，这表示没有网路电位。 对不接入电路的 3D结构，在一个节点处设置 VOLT=0。 赋予合理的磁通量平行或垂直边界条件。 可按下述方式建立开路条件： 对于对称结构，在一个平面设置 VOLT=0，在另一个平面耦合所有节点。 对于一般 3D结构，在一个节点设置 VOLT=0。 赋给合理的磁通量平行或垂直边界条件。 要模拟一个载流块状导体，可 “ 切割 ” 该导体，并在一个切割面设置 VOLT=0，然后在另一面耦合 VOLT 自由度，且在一个节点输入励磁电流： 命令： F， AMPS GUI： Main MenuSolutionLoadsApplyElectricExcitationImpressed Curr AX， AY， AZ， CURR 选项 AX， AY， AZ， CURR 选项类似于 2D的 AZ+CURR 选项。 在 3D 分析中用它模拟一个电压供电绕线导体， CURR 自由度表示线圈绕组每匝电流。 只有 SOLID97 单元可以模拟载压绕线圈，这种单元必须定义实常 数来表征绕线导体。 大部分实常数的描述可参见第 2章 “2 D静磁分析 ” 和第 5章 “3 D静磁分析（标量法） ”。 在 3D分析中，还可定义下列线圈常数： CARE （线圈截面积，它表示绕线圈的真实物理截面积） TURN （线圈总匝数，它表示绕线圈绕组的总匝数） VOLU （模型导体体积（并非真实体积，只是建立了分析模型的那部分体积）） DIRX ， DIRY， DIRZ（表示电流流向的单位矢量） CSYM （对称系数，它乘以 VOLU 就可得到实际的线圈体积） 这些实常数的描述可参见图 2：（ 1/8 线圈模型） 注意： 线圈截面部 分不能改变，通过用 ESYS 命令（ Main MenuPreprocessor Modeling。