ansys电磁场分析指南-第四章２-ｄ瞬态磁场分析(编辑修改稿)

ansys电磁场分析指南-第四章２-ｄ瞬态磁场分析(编辑修改稿)内容摘要：

间点，并在 POST1 处理器中针对这个时间点观察整个模型结果。 5）计算某个部件上的电磁力、能量损耗、能量、电流等，则应该先建立部件（在前处理中用 CM命令生成，或者用等效路径 Utility MenuSelectComp/AssemblyCreate Comp/Assembly） ,然后执行下列操作： 命令： PMGTRAN GUI:Main MenuTimeHist PostproElecamp。 MagMagics POST26 处理器提供多种后处理函数，比如可以对各个变量进行数学运算，或将这些变量放到数组参数中等等。 详细内容请参见《 ANSYS 基本过程指南》。 在 POST1 处理器中观看结果数据 在通用后处理器 POST1 中观看结果数据，必须保证模型进行计算后的结果文件 是激活的（ ,如果磁标量位或者电位自由度被激活，则放入）。 如果不在，用 RESUME 命令恢复，然后用 SET 命令或者其等效路径读入需要的数据集。 将某指定时间点的结果读入到数据库中： 命令： SET,time GUI:Utility MenuListResultsLoad Step Summary 如果指定的时间值所对应的数据结果不存在，则程序会自动进行线性插值得到。 如果指定的时间值超过瞬态分析加载的时间跨度，程序自动使用最后一个时间点。 也可以通过指定载荷步步数及子步步数而得到结果。 1）画等值线，如磁矢量位 (AZ,VOLT)，磁通密度 (BX,BY)和磁场强度 (HX,HY)： 命令： PLESOL, PLNSOL GUI:Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsElement Solution Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsNodal Solu 2）矢量（ arrow）显示，如 A、 B和 H等矢量： 命令： PLVECT GUI:Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsPredefined Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsUser Defined 3）线圈的电阻与电感： 程序可以计算载压或载流绞线圈的电阻及电感。 每个单元中都有线圈的电阻及电感值，求和即可得到导体区的总的电阻及电感。 对于导体区单元，使用ETABLE, tablename, NMISC, n（ n 为 8 表示电阻， n为 9表示电感）命令或其等效路径来存储这些值，并对它们求和（用 SSUM 命令或其等效路径）。 对于载压线圈（Ｐ LANE53 的 KEYOPT(1)=2）或电路耦合线圈（ PLANE53 的KEYOPT(1)=3）所计算的电感值仅在下列情况有效： 线性问题（导磁系数为常数）； 模型没有永磁体； 模型只有一个线圈。 由多线圈组成的线圈系统采用 LMATRIX 宏来计算电感矩阵和每个线圈的总磁链。 LMATRIX 宏的详情参见 11 章。 4）计算其他感兴趣项目： 从后处理 数据中，可计算许多其他感兴趣项目（例磁力线、涡流、力矩和力）。 ANSYS 提供宏命令来完成这些功能： CURR2D 宏：在一个 2D导体中计算流过的电流 EMAGERR 宏：在静电或电磁场分析中计算相对误差 FLUXV 宏：计算通过闭合回线的通量 FMAGSUM 宏：对单元组件上的电磁场力求和 FOR2D 宏：计算一个体上的磁力 MMF 宏：计算沿一条路径的磁动力 PLF2D 宏：生成等位线图 SENERGY 宏：计算存储的磁能或共能 TORQ2D 宏：在磁场中计算一个体上力矩 TORQC2D 宏：根据环形路径 在磁场中计算一个体上力矩 TORQSUM 宏：对 2D 平面问题，在单元部件上对 Maxwell 和虚功力矩进行求和 这些宏的详细讨论见第 11 章。 算例 2D 螺线管致动器内瞬态磁场的分析（ GUI） 问题描述 把螺线管致动器作为 2D 轴对称模型进行分析。 计算衔铁部分（螺线管致动器的运动部分）的受力情况、线圈电感和电压激励下的线圈电流。 螺线管致动器如图 2所示。 参数说明： 参数 说明 n=650 线圈匝数，在后处理中用 ta=.75 磁路内支路厚度 tb=.75 磁路下支路 厚度 tc=.50 磁路外支路厚度 td=.75 衔铁厚度 wc=1 线圈宽度 hc=2 线圈高度 gap=.25 间隙 space=.25 线圈周围空间 ws=wc+2*space hs=hc+.75 w=ta+ws+tc 模型总宽度 hb=tb+hs h=hb+gap+td 模型总高度 acoil=wc*hc 线圈面积 处理方法和假设 此模型与第 2章 “2D 静态磁场分析 ” 中的模型完全一致。 只不过激励源是随时间变化的电压，不再是稳态直流电流。 在 秒时间内给线圈加电压（斜坡式）０伏到 12伏，然后电压保持常数直到 秒。 线圈要求定义其他特性，包括横截面面积和填充系数。 本例使用了铜的阻抗，衔铁部分假设为钢，故也应该输入电阻。 本例题的目的在于研究在已知变化电压载荷下，线圈电流、衔铁受力和线圈电感随时间的响应情况（由于电枢中的涡流效应，线圈电感会有微小变化）。 求解时，使用恒定时间步长，分为 3 个载荷步，分别设置在 、 、 秒。 在时间历程后处理器中，对于已经定义好的部件可以用 PMGTRAN 命令或者其等效路径计算需要的结果，并可用 DISPLAY 程序显示从该命令生成的 文件中的结果。 步骤１：开始分析 ANSYS 程序． Utility MenuFileChange Title，出现改变任务题目对话框． 2D Solenoid Actuator Transient Analysis. OK. Main MenuPreferences，出现参考框． ＂ MagicNodal＂选项． OK． 步骤２：定义单元类型 Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete，出现单元类型对话框． Add，出现单元类型对话框． PLANE53 单元． Apply． OK，单元类型对话框中列出单元类型 2． 1，按 Options，出现 PLANE53 单元类型选项对话框． ＂ Element Behavior＂域改为＂ Axisymmetric＂． OK，回到单元类型对话框． 2，按 Options，出现 PLANE53 单元类型选项对话框． ＂ Element Behavior＂域改为＂ Axisymmetric＂． ＂ Element degree(s) of freedom＂域改为＂ AZ CURR＂． OK． Close． 步骤３：定义材料特性 Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models． Electromagics, Relative Permeability, Constant． ＂ Relative permeability＂ (MURX)域中输入 1，并点取 OK。 MaterialNew Model，输入材料号 2，点取 OK。 Constant． ＂ Relative permeability＂ (MURX)域中输入 1000，并点取 OK． EditCopy，在 from Material number 域输入 1，在to Material number 域输入 3。 ，双击 Material Model Number 3． Resistivity, Constant ＂ Electrical resistivity＂ (RSVX)域中输入 3E8，并点取 OK． EditCopy，在 from Material number 域输入 3，在 to Material number 域输入 4． ，双击 Material Model Number 4 和 Permeability (constant). ＂ Relative permeability＂ (MURX)域的值该为 2020，并点取 OK． Material Model Number 4 下，双击 Resistivity (constant). ＂ Electrical resistivity＂ (RSVX) 域的值该为 70E8，并点取 OK． ，选择 MaterialExit。 步骤４：定义几何载荷输入参数。