ANSYS电磁场仿真分析：BH曲线输入详解

"这篇教程是关于ANSYS电磁场仿真的，特别强调了如何输入BH曲线，这是进行磁性材料分析的关键步骤。BH曲线用于描述材料的磁化特性，特别是铁磁材料如M钢的磁感应强度（B）与磁场强度（H）的关系。在输入数据时，要注意不要包含数据点(0,0)，并且在曲线的弯曲部分需要有足够多的数据点以精确描绘其形状。避免创建S形曲线，因为这可能表示数据不准确或不合适。通常，对于M钢，数据应延伸到8,000 A/m，并且需要通过外推方法来确定材料在高磁场强度下的磁导率行为，最终使磁导率降低至空气的磁导率（μ0）。" 正文: 在ANSYS电磁场仿真分析中，BH曲线是至关重要的输入数据，它反映了材料的磁性能。本教程主要指导用户如何有效地构建和输入这些曲线，以确保分析的准确性和可靠性。首先，要注意的是在定义BH曲线时，数据点(0,0)不应被包含，因为这个点通常代表无磁场和无磁感应强度的情况，在实际材料中不太可能出现这种情况。 在处理曲线的非线性部分，特别是在曲线弯曲的地方，需要输入更多的数据点，以保证曲线的平滑性和精度。M54数据点的例子说明了在这些关键区域增加数据密度的重要性。同时，避免创建S形曲线，因为这可能是由于不充分或不准确的数据导致的，这样的曲线将无法正确反映材料的真实磁化特性。 在处理M钢这类材料时，通常需要将BH曲线扩展到8,000 A/m的磁场强度，这是因为这些材料在工程应用中可能会达到这样的磁化水平。此外，为了模拟材料在极高磁场下的行为，数据需要进行外推，这意味着需要附加数据点，使得磁导率逐渐下降至空气的磁导率（μ0），这是所有材料在极高磁场下都会达到的磁导率水平。 教程内容涵盖了从基础的二维静态分析到复杂的三维电磁场分析，以及耦合场分析。在二维静态分析中，用户将学习如何处理简单的电磁问题，而在二维谐波和瞬态分析章节，则会涉及交流和瞬态电磁现象，如阶跃电压和脉宽调制（PWM）。三维电磁场分析进一步增加了仿真的复杂性，适用于更真实的设备建模。 在实际的模拟过程中，通过2D和3D、平面与轴对称模型的观察，可以简化分析并降低成本。定义物理区域是关键步骤，需要区分空气、铁、永磁体等不同介质，并为电线圈、块状导体设定相应的属性，如导磁率、电阻率等。每个物理区域的材料特性必须精确设定，因为它们直接影响仿真结果的准确性。 通过一个具体的例子，教程展示了如何利用轴对称衔铁和平面定子设计一个执行器的模型，模拟衔铁旋转和气隙变化的情况。该模型由两个独立部分组成，即衔铁模块和定子模块，通过观看solen3d.avi动画，用户可以直观理解这一过程。 总结，本教程详尽地介绍了ANSYS电磁场仿真的各个步骤，从基础概念到具体操作，尤其强调了输入BH曲线的技巧和注意事项，对于理解和应用ANSYS进行电磁场分析具有很高的参考价值。