Ansys 2024電磁學有限元分析從入門到精通

目　錄
前言
第1 章　電磁場有限元分析概述 1
1.1　電磁場基本理論 2
1.1.1　麥克斯韋方程2
1.1.2　一般形式的電磁場微分方程 3
1.1.3　電磁場中常見邊界條件 3
1.2　Ansys 電磁場分析對象 4
1.3　標量位法、矢量位法、棱邊單元法的比較 5
1.3.1　標量位法 5
1.3.2　矢量位法 5
1.3.3　棱邊單元法 5
1.4　電磁場單元概述 6
1.5　電磁宏 7
1.5.1　電磁宏使用范圍 7
1.5.2　電磁宏分類 7
1.6　遠場單元及遠場單元的使用 11
1.6.1　遠場單元 12
1.6.2　使用遠場單元的注意事項 13
第2 章　二維靜態(tài)磁場分析 15
2.1　二維靜態(tài)磁場分析中要用到的單元 16
2.2　靜態(tài)磁場分析的步驟 16
2.2.1　創(chuàng)建物理環(huán)境 17
2.2.2　建立模型、指定特性、劃分網(wǎng)格 25
2.2.3　施加邊界條件和載荷 25
2.2.4　求解 27
2.2.5　后處理(查看計算結(jié)果) 29
2.3　實例1—二維螺線管制動器內(nèi)靜態(tài)磁場的分析 33
2.3.1　問題描述 33
2.3.2　GUI 操作方法 34
2.3.3　命令流實現(xiàn) 46
2.4　實例2—載流導體的電磁力分析 49
2.4.1　問題描述 49
2.4.2　GUI 操作方法 49
2.4.3　命令流實現(xiàn) 64
第3 章　二維諧波磁場分析 68
3.1　二維諧波磁場分析中要用到的單元 69
3.2　二維諧波磁場分析的步驟 70
3.2.1　創(chuàng)建物理環(huán)境 70
3.2.2　建立模型、賦予特性、劃分網(wǎng)格 73
3.2.3　加邊界條件和勵磁載荷 74
3.2.4　求解 76
3.2.5　觀察結(jié)果 78
3.3　實例1—二維自由空間線圈的諧波磁場的分析 80
3.3.1　問題描述 80
3.3.2　GUI 操作方法 81
3.3.3　命令流實現(xiàn) 94
3.4　實例2—二維非線性諧波分析 96
3.4.1　問題描述 96
3.4.2　GUI 操作方法 97
3.4.3　命令流實現(xiàn) 108
第4 章　二維瞬態(tài)磁場分析 111
4.1　二維瞬態(tài)磁場分析中要用到的單元 112
4.2　二維瞬態(tài)磁場分析的步驟 112
4.2.1　創(chuàng)建物理環(huán)境 112
4.2.2　建立模型、賦予屬性、劃分網(wǎng)格 112
4.2.3　施加邊界條件和勵磁載荷 113
4.2.4　求解 114
4.2.5　觀察結(jié)果 117
4.3　實例1—二維螺線管制動器內(nèi)瞬態(tài)磁場的分析 119
4.3.1　問題描述 119
4.3.2　GUI 操作方法 120
4.3.3　命令流實現(xiàn) 135
4.4　實例2—帶縫導體瞬態(tài)分析 138
4.4.1　問題描述 138
4.4.2　GUI 操作方法 139
4.4.3　命令流實現(xiàn) 156
第5 章　三維靜態(tài)磁場標量法分析 159
5.1　三維靜態(tài)磁場標量法分析中要用到的單元 160
5.2　用標量法進行三維靜態(tài)磁分析的步驟 161
5.2.1　創(chuàng)建物理環(huán)境 161
5.2.2　建立模型 162
5.2.3　施加邊界條件和勵磁載荷 164
5.2.4　求解 165
5.2.5　觀察結(jié)果(RSP、DSP 或GSP 方法分析) 167
5.3　實例1—帶空氣隙的永磁體 167
5.3.1　問題描述 167
5.3.2　GUI 操作方法 169
5.3.3　命令流實現(xiàn) 182
5.4　實例2—三維螺線管制動器靜態(tài)磁分析 185
5.4.1　問題描述 185
5.4.2　GUI 操作方法 186
5.4.3　命令流實現(xiàn) 200
第6 章　三維靜態(tài)磁場棱邊單元法分析 204
6.1　棱邊單元法中用到的單元 205
6.2　用棱邊單元法進行靜態(tài)分析的步驟 206
6.2.1　創(chuàng)建物理環(huán)境、建模分網(wǎng)、加邊界條件和載荷 206
6.2.2　求解 206
6.2.3　后處理 207
6.3　實例—計算電動機溝槽中的靜態(tài)磁場分布 208
6.3.1　問題描述 208
6.3.2　GUI 操作方法 209
6.3.3　命令流實現(xiàn) 221
第7 章　三維諧波磁場棱邊單元法分析 224
7.1　棱邊單元法中用到的單元 225
7.2　用棱邊單元法進行諧波磁場分析的步驟 226
7.2.1　創(chuàng)建物理環(huán)境、建模分網(wǎng)、加邊界條件和載荷 226
7.2.2　求解 228
7.2.3　后處理 228
7.3　實例—用棱邊單元法計算電動機溝槽中諧波磁場分布 232
7.3.1　問題描述 232
7.3.2　GUI 操作方法 233
7.3.3　命令流實現(xiàn) 241
第8 章　三維瞬態(tài)磁場棱邊單元法分析 244
8.1　棱邊單元法中用到的單元 245
8.2　用棱邊單元法進行三維瞬態(tài)磁場分析的步驟 245
8.2.1　創(chuàng)建物理環(huán)境、建模分網(wǎng)、加邊界條件和載荷 245
8.2.2　求解 246
8.2.3　后處理 249
8.3　實例—用棱邊單元法計算電動機溝槽中瞬態(tài)磁場分布 251
8.3.1　問題描述 251
8.3.2　GUI 操作方法 251
8.3.3　命令流實現(xiàn) 262
第9 章　穩(wěn)態(tài)電流傳導分析 264
9.1　電場分析要用到的單元 265
9.2　穩(wěn)態(tài)電流傳導分析的步驟 269
9.2.1　建立模型 269
9.2.2　加載并求解 269
9.2.3　觀看結(jié)果 271
9.3　實例1—正方形電流環(huán)中的磁場 272
9.3.1　問題描述 272
9.3.2　GUI 操作方法 273
9.3.3　命令流實現(xiàn) 281
9.4　實例2—三側(cè)向測井儀器的電場分析(命令流) 282
9.4.1　問題描述 282
9.4.2　命令流實現(xiàn) 286
第10 章　靜電場h 方法分析 297
10.1　靜電場h 方法分析中用到的單元 298
10.2　用h 方法進行靜電場分析的步驟 298
10.2.1　建模 298
10.2.2　加載和求解 299
10.2.3　觀察結(jié)果 301
10.3　多導體系統(tǒng)求解電容 302
10.3.1　對地電容和集總電容 302
10.3.2　步驟 302
10.4　實例1—屏蔽微帶傳輸線的靜電分析 305
10.4.1　問題描述 305
10.4.