Ansys电磁分析教程：BH曲线输入详解

"该资源是一个关于Ansys电磁分析的详细教程，涵盖了从基础的电磁场仿真介绍到高级的二维、三维电磁场分析，以及耦合场分析。教程特别强调了BH曲线的输入指南，指出在定义数据点时应注意避免S形曲线，并需外推至空气值(μ0)。此外，还提供了实际的电磁装置模拟案例，如轴对称衔铁和平面定子设计的致动器模拟。" 在Ansys电磁分析中，BH曲线扮演着至关重要的角色，因为它描述了材料的磁化特性。这个曲线表示了材料的磁通密度（B）与磁场强度（H）之间的关系。在输入BH曲线数据时，有几个关键点需要注意： 1. **排除数据点(0,0)**：通常不建议输入数据点(0,0)，因为这可能会影响曲线的准确性和软件的处理。 2. **曲线的精细度**：在曲线的转折点，如曲线弯曲处，需要输入更多的数据点，以确保曲线的平滑性和精确性，例如在描述M54材料的数据点时。 3. **避免S形曲线**：S形曲线可能表示数据输入有误或材料特性不准确，应尽量通过增加数据点来修正。 4. **数据外推**：对于M钢等材料，一般要求数据点能够外推到8,000 A/m以上的磁场强度，以覆盖更广泛的磁化范围。 5. **附加数据**：为了得到准确的μ值（磁导率）变化，需要大量的数据点，尤其是让μ值逐渐过渡到空气的磁导率μ0，这是因为在接近无磁场状态时，材料的磁导率应接近空气。 教程中还提到了不同类型的电磁场分析，包括： - **二维静态分析**：适用于简单结构，如平面或轴对称问题，可以有效地模拟稳态磁场。 - **二维谐波和瞬态分析**：用于研究交流电场和随时间变化的磁场，例如在阶跃电压或PWM应用中。 - **三维电磁场分析**：对于更复杂的设备，如完整的电机或传感器，需要考虑全方位的影响。 - **耦合场分析**：当多个物理场相互作用时，如热-电磁耦合，这种分析方法是必要的。 教程通过一个实例展示了如何利用轴对称模型设计和模拟衔铁和平面定子的致动器，其中包含了衔铁的旋转和气隙变化。这种模拟有助于理解电磁装置的工作原理并优化设计。 整个模拟过程涉及定义物理区域、分配材料属性，如导磁率（可能是常数或非线性的）、电阻率等，以及设置边界条件，如短路和开路。通过这样的详细步骤，用户可以逐步学习并掌握如何在Ansys环境中进行电磁场分析。