Ansys 2024電磁學(xué)有限元分析從入門到精通

目　錄
前言
第1 章　電磁場(chǎng)有限元分析概述 1
1.1　電磁場(chǎng)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(chǎng)微分方程 3
1.1.3　電磁場(chǎng)中常見邊界條件 3
1.2　Ansys 電磁場(chǎng)分析對(duì)象 4
1.3　標(biāo)量位法、矢量位法、棱邊單元法的比較 5
1.3.1　標(biāo)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(chǎng)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(yuǎn)場(chǎng)單元及遠(yuǎn)場(chǎng)單元的使用 11
1.6.1　遠(yuǎn)場(chǎng)單元 12
1.6.2　使用遠(yuǎn)場(chǎng)單元的注意事項(xiàng) 13
第2 章　二維靜態(tài)磁場(chǎng)分析 15
2.1　二維靜態(tài)磁場(chǎng)分析中要用到的單元 16
2.2　靜態(tài)磁場(chǎng)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(jì)算結(jié)果) 29
2.3　實(shí)例1—二維螺線管制動(dòng)器內(nèi)靜態(tài)磁場(chǎng)的分析 33
2.3.1　問(wèn)題描述 33
2.3.2　GUI 操作方法 34
2.3.3　命令流實(shí)現(xiàn) 46
2.4　實(shí)例2—載流導(dǎo)體的電磁力分析 49
2.4.1　問(wèn)題描述 49
2.4.2　GUI 操作方法 49
2.4.3　命令流實(shí)現(xiàn) 64
第3 章　二維諧波磁場(chǎng)分析 68
3.1　二維諧波磁場(chǎng)分析中要用到的單元 69
3.2　二維諧波磁場(chǎng)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(lì)磁載荷 74
3.2.4　求解 76
3.2.5　觀察結(jié)果 78
3.3　實(shí)例1—二維自由空間線圈的諧波磁場(chǎng)的分析 80
3.3.1　問(wèn)題描述 80
3.3.2　GUI 操作方法 81
3.3.3　命令流實(shí)現(xiàn) 94
3.4　實(shí)例2—二維非線性諧波分析 96
3.4.1　問(wèn)題描述 96
3.4.2　GUI 操作方法 97
3.4.3　命令流實(shí)現(xiàn) 108
第4 章　二維瞬態(tài)磁場(chǎng)分析 111
4.1　二維瞬態(tài)磁場(chǎng)分析中要用到的單元 112
4.2　二維瞬態(tài)磁場(chǎng)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(lì)磁載荷 113
4.2.4　求解 114
4.2.5　觀察結(jié)果 117
4.3　實(shí)例1—二維螺線管制動(dòng)器內(nèi)瞬態(tài)磁場(chǎng)的分析 119
4.3.1　問(wèn)題描述 119
4.3.2　GUI 操作方法 120
4.3.3　命令流實(shí)現(xiàn) 135
4.4　實(shí)例2—帶縫導(dǎo)體瞬態(tài)分析 138
4.4.1　問(wèn)題描述 138
4.4.2　GUI 操作方法 139
4.4.3　命令流實(shí)現(xiàn) 156
第5 章　三維靜態(tài)磁場(chǎng)標(biāo)量法分析 159
5.1　三維靜態(tài)磁場(chǎng)標(biāo)量法分析中要用到的單元 160
5.2　用標(biāo)量法進(jìn)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(lì)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(shí)例1—帶空氣隙的永磁體 167
5.3.1　問(wèn)題描述 167
5.3.2　GUI 操作方法 169
5.3.3　命令流實(shí)現(xiàn) 182
5.4　實(shí)例2—三維螺線管制動(dòng)器靜態(tài)磁分析 185
5.4.1　問(wèn)題描述 185
5.4.2　GUI 操作方法 186
5.4.3　命令流實(shí)現(xiàn) 200
第6 章　三維靜態(tài)磁場(chǎng)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(jìn)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(shí)例—計(jì)算電動(dòng)機(jī)溝槽中的靜態(tài)磁場(chǎng)分布 208
6.3.1　問(wèn)題描述 208
6.3.2　GUI 操作方法 209
6.3.3　命令流實(shí)現(xiàn) 221
第7 章　三維諧波磁場(chǎng)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(jìn)行諧波磁場(chǎng)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(shí)例—用棱邊單元法計(jì)算電動(dòng)機(jī)溝槽中諧波磁場(chǎng)分布 232
7.3.1　問(wèn)題描述 232
7.3.2　GUI 操作方法 233
7.3.3　命令流實(shí)現(xiàn) 241
第8 章　三維瞬態(tài)磁場(chǎng)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(jìn)行三維瞬態(tài)磁場(chǎng)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(shí)例—用棱邊單元法計(jì)算電動(dòng)機(jī)溝槽中瞬態(tài)磁場(chǎng)分布 251
8.3.1　問(wèn)題描述 251
8.3.2　GUI 操作方法 251
8.3.3　命令流實(shí)現(xiàn) 262
第9 章　穩(wěn)態(tài)電流傳導(dǎo)分析 264
9.1　電場(chǎng)分析要用到的單元 265
9.2　穩(wěn)態(tài)電流傳導(dǎo)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(shí)例1—正方形電流環(huán)中的磁場(chǎng) 272
9.3.1　問(wèn)題描述 272
9.3.2　GUI 操作方法 273
9.3.3　命令流實(shí)現(xiàn) 281
9.4　實(shí)例2—三側(cè)向測(cè)井儀器的電場(chǎng)分析(命令流) 282
9.4.1　問(wèn)題描述 282
9.4.2　命令流實(shí)現(xiàn) 286
第10 章　靜電場(chǎng)h 方法分析 297
10.1　靜電場(chǎng)h 方法分析中用到的單元 298
10.2　用h 方法進(jìn)行靜電場(chǎng)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(dǎo)體系統(tǒng)求解電容 302
10.3.1　對(duì)地電容和集總電容 302
10.3.2　步驟 302
10.4　實(shí)例1—屏蔽微帶傳輸線的靜電分析 305
10.4.1　問(wèn)題描述 305
10.4.