ANSYS二维静态磁场分析详解

"这篇文档是关于使用ANSYS进行2-D静态磁场分析的实例教程，包含多个示例代码，适用于永磁体、直流电流、电压、运动导体和静磁场等场景。静态磁场分析忽略了时间变化效应，适用于模拟饱和与非饱和磁性材料以及永磁体。分析步骤包括2-D或3-D模型选择、单元类型和方法的选择，如矢量位方法、标量位方法或棱边元方法。文档提到了2-D模型中使用的单元类型，如实体单元、远场单元和电路单元，每个节点有一个矢量位自由度AZ以及电流自由度CURR，以便处理电路耦合问题。静态磁场分析分为创建物理环境、建立模型、添加边界条件和载荷、求解及后处理五个步骤。在章节末尾，提供了螺线管电磁铁的2-D静态分析实例，包括ANSYS GUI界面操作和命令行格式。" 在ANSYS 2-D静态磁场分析中，主要知识点包括： 1. **静态磁场分析的定义**：这是对由永磁体、直流电流、电压、运动导体和静磁场等静态激励产生的磁场进行的分析，不考虑时间变化效应，如涡流。 2. **分析类型和方法**：2-D分析使用矢量位方法，而3-D分析可以选用标量位方法、矢量位方法或棱边元方法。矢量位方法在2-D模型中，每个节点仅有一个AZ自由度，代表Z方向的矢量位。 3. **2-D模型和单元**：2-D模型简化了三维问题，使得建模和计算更为简便。ANSYS提供了多种2-D单元，包括实体单元、远场单元和通用电路单元，以适应不同类型的分析需求。 4. **自由度和载荷**：在2-D单元中，除了AZ自由度外，还有电流自由度CURR，用于处理线圈中的电流负载，尤其在电路耦合的情景下。CIRCU124单元则提供了AZ、CURR和EMF自由度，用于电压或电流加载。 5. **分析步骤**：整个分析过程包括创建物理环境（如设置GUI菜单过滤）、建立模型和网格划分、定义边界条件和载荷、求解以及后处理，确保对问题的全面建模和解决。 6. **实例应用**：文档以螺线管电磁铁为例，提供了通过ANSYS图形用户界面和命令行进行2-D静态磁场分析的详细步骤，帮助用户理解和掌握实际操作。 这些知识点对于理解和应用ANSYS进行2-D静态磁场分析至关重要，无论是对于学术研究还是工业设计，都有重要的指导价值。