Ansys电磁场分析教程：从二维静态到三维瞬态

"Ansys电磁场分析经典教程" 本教程详细介绍了如何使用Ansys软件进行电磁场分析，涵盖了从基础知识到高级应用的各种主题。教程主要针对工业电磁装置的模拟，强调了尽管实际电磁设备通常是三维的，但在许多情况下，可以通过简化为二维模型来有效地进行分析。 在材料性质方面，教程提到了几种常见的电磁材料及其特性。线圈由铜制成，具有特定的直流电阻和线径，而铜环和定子及衔铁部分也用铜，其电阻率为17.1 μΩ-mm。值得注意的是，铜环的相对磁导率μr被设定为1，意味着它在磁场中的表现与非磁性材料类似。空气的μr同样为1。定子和衔铁则采用铁素体，其相对磁导率高达1000，显示其良好的磁性能，但其电阻率大于1 Ω-m，暗示其在电流流动时会有较大的损耗。励磁电压为24V RMS的交流电。 教程分为五个章节，内容包括： 1. 电磁场仿真的简介，这部分可能涵盖电磁场的基本概念、电磁仿真在工程中的应用以及Ansys软件在该领域的核心功能。 2. 二维静态分析，这将涉及如何建立和解决二维电磁问题，可能包括磁场分布、电流密度和磁通量的计算。 3. 二维谐波和瞬态分析，讨论了如何模拟交流和瞬态电磁现象，如频率响应和时间变化效应，例如阶跃电压和PWM调制。 4. 三维电磁场分析，这一章会深入到更复杂的三维模型，探讨如何处理更真实、更全面的电磁设备模拟。 5. 耦合场分析概况，将介绍如何处理多物理场问题，比如热电磁耦合或者结构电磁耦合等。 在模拟过程中，教程会讲解如何选择合适的观察方式，例如2D与3D、平面与轴对称模型的使用，以及如何通过轴对称平面简化模型以降低计算复杂度。此外，定义物理区域和材料属性是关键步骤，包括指定空气、铁、永磁体等材料，以及设置绞线圈、块导体的电气特性，如导磁率、电阻率等。 通过一个具体的实例，教程展示了如何利用轴对称衔铁和平面定子设计执行器，并分析其在不同条件下的行为，如衔铁的旋转和气隙的变化。整个模拟过程将涉及模型构建、求解器设置、结果后处理等多个步骤，帮助用户掌握Ansys电磁场分析的全过程。 这个教程适合对电磁场分析有需求的工程师，无论是初学者还是有经验的用户，都能从中受益，提升他们的电磁仿真技能。