ANSYS电磁场仿真分析教程-从二维到三维应用解析

"该教程是关于ANSYS电磁场仿真的一个综合指南，涵盖了从基础知识到高级应用的多个方面。教程内容包括二维静态分析、二维谐波和瞬态分析，以及三维电磁场分析，并简要提及了耦合场分析。教程特别强调了ANSYS/EMAG在工业电磁装置模拟中的应用，可以处理稳态、交流谐波、时变瞬态等复杂情况，如阶跃电压和PWM调制。通过实例展示了如何利用轴对称衔铁和平面定子设计执行器的模拟，模型由衔铁模块和定子模块组成。模拟过程中，用户需要定义物理区域和材料属性，如导磁率、电阻率等。" 详细知识点说明: 1. **ANSYS电磁场仿真**: ANSYS是一款强大的工程仿真软件，其中的电磁场分析模块(EMAG)专门用于模拟电磁设备的行为。它可以帮助工程师预测和优化电磁设备的性能，如电机、传感器、天线等。 2. **二维分析**: 教程的前两章专注于二维分析，包括静态分析和动态分析（谐波和瞬态）。二维分析适用于那些可以通过平面或轴对称简化的问题，降低了计算复杂性和资源需求。 - **二维静态分析**：主要用于研究不随时间变化的电磁场问题，例如静磁场或恒定电流分布。 - **二维谐波和瞬态分析**：研究随时间变化的电磁现象，如交流电场和瞬态响应，适用于分析交流电路和脉冲信号的效应。 3. **三维电磁场分析**: 第三章介绍了三维电磁场的仿真，更接近真实世界的物理系统，适合处理复杂的几何形状和多维度效应。 4. **耦合场分析**: 在第五章中提到的耦合场分析，涉及不同物理场（如电、热、结构）之间的交互，这对于理解实际设备中可能出现的多物理效应至关重要。 5. **模拟过程**: 模拟过程包括定义物理区域，比如空气、铁、永磁体等材料，以及电线圈和块状导体。同时，需要为这些区域指定材料属性，如导磁率（可能随磁场变化的非线性）、电阻率、磁导率等。 6. **实例应用**: 通过一个具体的实例，展示了如何用轴对称衔铁和平面定子设计执行器模型。这种模型允许模拟衔铁的旋转和气隙变化，由两个独立部件（衔铁模块和定子模块）构成。 7. **动画演示**: 提供的`solen3d.avi`动画，可能是为了辅助学习者直观理解模拟过程和结果。 8. **PWM调制**: PWM是一种常用的数字信号处理技术，用于模拟连续电压或电流。在电磁仿真中，它可以用来模拟开关电源或逆变器等设备的工作。 通过这个教程，学习者将能够掌握使用ANSYS进行电磁场仿真的基本技能，从模型构建、材料设定到结果分析，从而解决各种电磁问题。