ANSYS电磁场分析：从低频到高频及多场耦合

"本文主要介绍了ANSYS软件在电磁场分析中的应用，涵盖了低频和高频电磁分析以及多场耦合分析。重点讲述了七大分析类型，包括静电场、静磁场、时谐场、时变场、电流传导分析、电路分析和场路耦合分析。这些分析类型广泛应用于各种电磁设备和系统的设计与优化。" ANSYS是一款强大的有限元分析软件，尤其在电磁场分析方面表现出色。在低频电磁场分析中，它提供了多种分析类型以应对不同情境： 1. 静电场分析：适用于研究电势和电荷密度引起的电场和电位分布，如计算电容和电通量密度，评估静电力和储存能量，且能处理与结构耦合的计算。 2. 静磁场分析：用于分析永磁体、直流电压、运动导体等产生的磁场，包括涡流效应、集肤效应、功率损耗、力和力矩的计算，以评估磁场强度分布。 3. 时谐场分析：针对电压和电流随时间变化的场景，如涡流导致的磁力和能量损耗，适用于电动机的电磁分析。 4. 时变场分析：电压或电流在导体中产生的电流分布，考虑焦耳热、电流密度、电位分布和洛伦兹力，可与结构热耦合分析。 5. 电流传导分析：适用于线性电路设计，支持交流、直流和随时间变化的电源，可以进行静态、谐波和瞬态分析，计算电路参数如电压、电流和功率。 6. 电路仿真：ANSYS可以直接耦合电路与绕线圈及块状导体，例如在变压器的路磁耦合分析中，利用电路计算来确定磁场的边界条件。 7. 场路耦合分析：用于处理结构-热-电磁的多场耦合问题，例如在电磁开关磁场分析中，考虑了结构和电磁场的相互作用。 在高频电磁分析领域，ANSYS涵盖了高频器件、天线分析、电磁散射和电磁兼容性等问题，能够进行复杂的电磁环境模拟。此外，其真正的对称性建模功能、非线性材料处理（包括各向异性B-H曲线）以及特定单元（如跑道形线圈单元）的运用，都大大提升了分析的精确性和效率。 ANSYS的电磁场分析能力使其成为工程领域进行电磁设计、优化和故障诊断的强大工具，无论是低频的电机、电磁开关，还是高频的天线、通信设备，都能得到详尽且准确的分析结果。