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ANSYS电磁场分析指南-2D 

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2.3.16.2 等值线

等值线几乎可以显示任何结果数据(如磁通密度,磁场强度,总电流密度(JTZ))。 命令:PLNSOL PLESOL

GUI:Utility Menu>Plot>Results>Contour Plot>Elem Solution Utility Menu>Plot>Results>Contour Plot>Nodal Solution

注意:导出数据(如磁通密度和磁场强度)的节点等值线显示的是在节点上作平均后的数据。 在PowerGraphics模式(缺省值)下,可以观察不连续材料任何位置的节点平均值。通过下列方式打开PowerGraphics模式:

命令:/GRAPHICS, POWER

GUI:Utility Menu>PlotCtrls> Style>Hidden-Line Options. 2.3.16.3 矢量显示

矢量显示(不要与矢量模式混淆)可以方便地观看一些矢量(如B, H和FMAG)的大小和方向。 命令:PLVECT

GUI:Utility Menu>Plot>Results>Vector Plot 对于矢量列表显示,使用下列方式: 命令:PRVECT

GUI:Utility Menu>List>Results>Vector Plot 2.3.16.4表格显示

在列表显示之前,可先对结果进行按节点或按单元排序: 命令:ESORT NSORT

GUI:Main Menu>General Postproc>List Results>Sort Nodes Main Menu>General Postproc>List Results>Sort Elems 然后再进行列表显示: 命令:PRESOL PRNSOL

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PRRSOL

GUI:Main Menu>General Postproc>List Results>Element Solution Main Menu>General Postproc>List Results>Nodal Solution Main Menu>General Postproc>List Results>Reaction Solu 2.3.16.5 磁力 ANSYS可计算三种磁力: ·洛伦兹力(J′B力)

程序自动对所有的载流单元进行受力计算,选择这些载流单元后,可用PRNSOL,fmag命令对这些单元力进行列表。

也可进行求和,首先,将这些单元力移入到单元表中:

命令:ETABLE,tablename,fmag,x(或y)

GUI:Main Menu>General Postproc>Element Table>Define Table 然后,对单元表进行求和: 命令:SSUM

GUI: Main Menu>General Postproc>Element Table>Sum of Each Item

对于需要进行专门计算的组件,在该部件上标记了Maxwell面和虚功力标志后,可用FMAGBC宏很方便地求和:

命令:FMAGSUM

GUI: Main Menu>General Postproc>Elec&Mag Calc>-2D and 3D-Comp. Force · Maxwell力

加了MXWF标志的面,可计算Maxwell力。对Maxwell力进行列表(首先选择所有单元,然后在执行如下命令或GUI):

命令:PRNSOL,fmag

GUI:Main menu>General Postproc>List Results>Nodal Solution 再如洛伦兹力中所述,将这些力求和可得到表面上合力。 · 虚功力

定义感兴趣组件附近的空气单元为MVDI,可以计算虚功力。要获取这些力,请选择这些空气单元,然后利用单元的NMISC记录,用ETABLE命令按顺序号(snum)存储这些力。

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命令:ETABLE,tablename,nmisc,snum

GUI:Main Menu>General Postproc>Element Table>Define Table

一旦将数据移入到数据表中后,就可用PRETAB命令进行列表,再用SSUM命令求和。用PLESOL和PRESOL命令根据NMISC号访问结果文件。

命令:PRETAB

GUI: Main Menu>General Postproc>Element Table>List Elem Table 再如洛伦兹力中所述,将这些力求和可得到表面上合力。 2.3.16.6 力矩

ANSYS可计算三种磁力矩: · 洛伦兹力矩(J′B力矩)

程序自动对所有的载流单元进行力矩计算,选择这些载流单元后用ETABLE命令(或者其等效GUI路径)加上单元力矩值的序列号(NMISC记录),将这些单元力矩移入到单元表中(参见《ANSYS单元手册》表4.13-3和4.53-3):

命令:ETABLE,tablename,NMISC,snum

GUI:Main Menu>General Postproc>Element Table>Define Table 当力矩移动到单元表后,可以用下列方式列出力矩值:

命令:PRETAB

GUI:Main Menu>General Postproc>Element Table>List Elem Table 也可以用PLESOL和PRESOL命令加上NMISC号列出结果。 对单元表进行求和,得到总力矩: 命令:SSUM

GUI: Main Menu>General Postproc>Element Table>Sum of Each Item · Maxwell力矩

ANSYS自动对定义了“Maxwell表面”标志“MXWF”的单元计算Maxwell力矩,其求解力矩的过程与求解洛伦兹力矩的过程一样。如果通过FMAGBC将力设定为边界条件,则可通过下面的命令或菜单方便地获取力矩值:

命令:TORQSUM

GUI:Main Menu>General Postproc>Elec&Mag Calc>-2D-Comp. Torque · 虚功力矩

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对于那些在感兴趣部件相邻区域设定了MVDI标记的一层空气单元,ANSYS自动计算其虚功力矩,其求解力矩的过程与求解洛伦兹力矩的过程一样。如果通过FMAGBC将力设定为边界条件,则可通过下面的命令或菜单方便地获取力矩值:

命令:TORQSUM

GUI:Main Menu>General Postproc>Elec&Mag Calc>-2D-Comp. Torque 2.3.16.7 线圈电阻及电感

程序可以计算载压或载流绞线圈的电阻及电感。每个单元中都有线圈的电阻及电感值,求和即可得到导体区的总电阻及电感。对于导体区单元,使用ETABLE, tablename, NMISC, n命令或其等效路径来存储这些值,并对它们求和。(n为8表示电阻,n为9表示电感)。

用SSUM命令或其等效路径进行求和。

对于载压线圈(PLANE53的KEYOPT(1)=2)或电路耦合线圈(PLANE53的KEYOPT(1)=3)所计算的电感值仅在下列情况有效:

·线性问题(导磁系数为常数); ·模型没有永磁体; ·模型只有一个线圈。

由多线圈组成的系统采用LMATRIX宏来计算电感矩阵和每个线圈的总磁链。LMATRIX宏的详情参见11章。 2.3.16.8 计算其它感兴趣的项目

在后处理中,可以根据可用的结果数据,计算很多感兴趣的量(如总力、力矩、源输入能量、电感、磁链、终端电压等),ANSYS命令集支持下列宏用于各种计算:

·CURR2D宏计算2-D导体中的电流

·EMAGERR宏计算静电场或静磁场分析中的相对误差 ·FLUXV宏计算通过闭合回路的磁通量 ·FMAGSUM宏计算作用到单元组元上的合力 ·FOR2D宏计算作用到导体上的磁力 ·MMF宏计算沿某指定路径的电动势降 ·PLF2D宏生成等位线

·SENERGY宏计算模型中的磁场贮能和共能 ·TORQ2D宏计算磁场作用到导体上的扭矩

·TORQC2D宏在一个圆形路径上计算磁场作用到导体上的扭矩

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·TORQSUM宏在单元部件上对二维平面问题的Maxwell和虚功力矩进行求和计算 详见第11章对“磁宏”的描述。

2.4 算例----2-D螺线管致动器内静态磁场的分析(GUI方式)

2.4.1问题描述

把螺线管致动器作为2-D轴对称模型进行分析。计算衔铁部分(螺线管致动器的运动部分)的受力情况和线圈电感。螺线管致动器如图8所示。

2.4.2参数说明:

参数 n=650 I=1.0 ta=.75 tb=.75 tc=.50 td=.75 wc=1 hc=2 gap=.25 space=.25 ws=wc+2*space hs=hc+.75 w=ta+ws+tc hb=tb+hs

说明 线圈匝数,在后处理中用 每圈电流 磁路内支路厚度 磁路下支路厚度 磁路外支路厚度 衔铁厚度 线圈宽度 线圈高度 间隙 线圈周围空间 模型总宽度 30

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2.3.16.2等值线等值线几乎可以显示任何结果数据(如磁通密度,磁场强度,总电流密度(JTZ))。命令:PLNSOLPLESOLGUI:UtilityMenu>Plot>Results>ContourPlot>ElemSolutionUtilityMenu>Plot>Results>ContourPlot>NodalSolution
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