使用ANSYS进行电磁场仿真——磁动势MMF分析教程

"这篇教程主要介绍了如何在ANSYS软件中进行磁动势（MMF）的仿真分析，特别是在二维和三维电磁场分析中的应用。教程涵盖了从基础的电磁场仿真概念到不同类型的分析方法，包括稳态、交流谐波和瞬态分析。此外，还提到了利用轴对称模型来简化复杂问题的处理。教程通过一个具体的实例——轴对称衔铁和平面定子设计的致动器，展示了模拟过程，并强调了模型的组成部分和材料定义的重要性。" 详细知识点: 1. **磁动势（MMF）计算**：磁动势是电磁场分析中的关键参数，它代表了产生磁场的电流或磁势的总和。在ANSYS中，可以通过选择节点平面（通常在X-Y平面，Z=0）并定义与之相关的单元来计算衔铁磁动势。接着，在Postproc.>elec&mag calc>define path菜单中定义路径，选择路径上的点以完成计算。 2. **ANSYS电磁场仿真**：ANSYS是一款强大的工程仿真软件，其EMAG模块专门用于电磁场的建模和分析。它可以处理各种电磁问题，包括静态、谐波和瞬态分析，适用于工业电磁装置的设计和优化。 3. **二维静态分析**：这部分教程可能讲解了如何在2D平面上设置和解决静态电磁问题，包括建立模型、设定边界条件、求解及后处理等步骤。 4. **二维谐波和瞬态分析**：谐波分析关注周期性变化的电磁场，而瞬态分析则处理随时间变化的问题，如阶跃电压和PWM。这两部分可能详细介绍了在ANSYS中设置这些分析类型的方法。 5. **三维电磁场分析**：对于更复杂的电磁问题，可能需要进行3D建模。教程的这一部分可能会介绍如何构建三维模型，以及如何在三维空间中处理电磁场。 6. **耦合场分析**：在某些情况下，电场和磁场会相互影响，耦合场分析能够处理这种交互。这部分可能涉及了如何在ANSYS中模拟多物理场问题。 7. **实例分析**：教程通过一个轴对称衔铁和平面定子的致动器模型，展示了如何将理论应用于实际问题。这包括衔铁的旋转和气隙变化，以及模型的两个独立部分——衔铁模块和定子模块。 8. **模型简化**：为了降低计算复杂性，可以使用轴对称平面或平面模型来近似实际的3D问题。这种方式有助于提高计算效率，同时保持足够的精度。 9. **物理区域和材料定义**：在仿真中，需要为不同的区域指定相应的材料属性，如导磁率、电阻率等。这些参数直接影响仿真结果的准确性。 10. **模拟过程**：整个模拟过程通常包括模型创建、物理域定义、材料赋值、求解设置、求解过程以及结果后处理。教程提供了模拟过程的概览，帮助用户理解每个步骤。 通过学习这篇教程，读者将能够运用ANSYS进行电磁场的仿真分析，包括计算磁动势、设置不同类型的电磁场分析，并解决实际工程中的电磁问题。