ANSYS电磁场仿真分析教程——从二维到三维解析

"该资源是ANSYS电磁场仿真的教程，涵盖了从基础知识到高级应用的多个方面，包括二维静态分析、二维谐波和瞬态分析、三维电磁场分析以及耦合场分析。教程旨在帮助用户理解和掌握如何使用ANSYS软件进行电磁装置的模拟，如轴对称衔铁和平面定子设计的致动器等实例，涉及到稳态、交流谐波、时变瞬态等多种电磁场条件下的分析。" 在ANSYS电磁场仿真分析中，用户将学习到以下几个关键知识点： 1. **电磁场仿真基础**：教程介绍了电磁场仿真的基本概念，强调ANSYS/EMAG软件在模拟工业电磁装置中的应用，这些装置通常是三维结构，但在某些情况下可以简化为二维模型。 2. **分析类型**：教程涵盖了不同类型的电磁场分析，包括稳态分析（例如恒定电流或磁场）、交流（谐波）分析（研究频率响应）和瞬态分析（研究随时间变化的电磁效应），此外还提到阶跃电压和脉宽调制（PWM）的应用场景。 3. **实例应用**：一个具体的实例是轴对称衔铁和平面定子的致动器设计，其特点在于衔铁可以旋转且气隙可变。这个模型由两个独立部件构成——衔铁模块和定子模块，并通过观看solen3d.avi动画来理解其工作原理。 4. **模拟过程**：模拟过程分为几个步骤，首先是对装置进行二维和三维的观察，利用平面和轴对称简化模型；其次，定义物理区域，包括不同材料如空气、铁、永磁体、绞线圈和块导体等，以及它们的边界条件如短路和开路；最后，为每个物理区域分配材料属性，如导磁率（可常数或非线性）、电阻率等。 5. **材料属性**：在定义材料属性时，不仅要注意其基本的电磁特性，如导磁率和电阻率，还要考虑到可能的非线性行为，这在实际的电磁装置模拟中至关重要。 6. **二维与三维分析**：教程详细解释了如何在二维和三维空间中进行仿真，这包括平面和轴对称模型的选择，它们在处理复杂度和计算效率之间提供了平衡。 7. **耦合场分析**：第五章涉及耦合场分析，这是处理多个物理场相互作用（如电磁、热、结构等）的关键，对于全面理解和优化电磁设备性能至关重要。 这个教程为用户提供了全面的ANSYS电磁场仿真实践指导，适合从初学者到进阶用户的各个层次，通过学习，用户能够运用ANSYS进行高效且精确的电磁装置设计和分析。