ANSYS教程：ANSYS电磁场分析

1、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。

2、 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。

3、 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

      2.5  在模型上施加电流密度载荷

           main menu/preprocessor/loads/define loads/apply/magnetic/excitation/current density/on elements

      2.6  施加电压载荷

           main menu/preprocessor/loads/define loads/apply/magnetic/excitation/volt drop/on elements

      2.7  进行求解

           main menu/solution/solve/electromagnet/static analysis/opt&solv

      2.8  退出求解器

           main menu/finish

4、谐性磁场分析：用于分析激励源按正弦或余弦规律变化的磁场问题，如变压器、感应式电机，感应加热炉等电磁装置引发的磁场均属于谐性磁场问题。

        谐性分析可以分析以下几类问题：

          涡流

          集肤效应

          涡流导致的能量损失

          磁场力和力矩

          阻抗和感应系数

        谐性磁场分析可分为线性和非线性两种。如果系统处于低饱和状态，则为线性谐性磁场分析，对于中度饱和时可以考虑非线性和瞬态磁场分析。