ANSYS电磁分析教程:全面解析永磁体的二维与三维模拟

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本教程详细介绍了如何使用ANSYS电磁分析软件来模拟永磁体的应用。内容涵盖了从电磁场仿真基础到高级分析方法的全面指导。首先,章节一简要概述了ANSYS/EMAG的功能,强调它可以用于模拟各种工业电磁装置,无论其是3维还是可以通过2维简化处理,如稳态、交流谐波、时变瞬态分析,甚至包括阶跃电压和PWM控制。接着,以一个具体的例子——轴对称衔铁和平面定子设计的致动器为例,说明了如何构建完整模型,包括两个独立的模块:衔铁模块和定子模块。 在模拟过程中,用户会被引导通过不同的观察角度,如2D和3D、平面和轴对称视角,以及如何利用轴对称性简化复杂模型。重点在于定义物理区域,包括空气、铁、永磁体等不同的介质,以及绞线圈、块导体等电气特性,如导磁率(可能是常数或非线性)、电阻率等。三维分析部分详细讲解了如何在ANSYS中创建和分析复杂的磁体结构,如设置磁极在外部圆圈上的四极分布,并指定磁化方向为极向(柱坐标系)。 本教程的第二章至第五章分别深入探讨二维静态分析、谐波和瞬态分析,以及三维电磁场分析的各个方面,如设置边界条件、解决方程和解读结果。耦合场分析则涉及多物理现象的交互作用,如磁场和热效应的耦合。最后,通过实例演示和动画(solen3d.avi),用户可以直观地理解整个模拟流程。 这个教程不仅提供了理论背景,还提供了实用的步骤和技巧,帮助读者掌握ANSYS电磁分析工具,以便有效地模拟和理解永磁体的行为,对于从事电磁设计和优化的工程师来说,是一份宝贵的参考资料。