1.训练后处理应用实例
本例中的涡流模型由一个电导率σ=106S/m,长度为100mm,横截面积为10×10m2的导体组成,导体通有幅值为100A、频率为60Hz、初始相位ф=120°的电流。
(一)启动Maxwell并建立电磁分析
1. 在windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS Electromagnetic→ANSYS
Electromagnetic Suite →Windows 64-bit→Maxwell 3D命令,进入Maxwell软件界面。 2. 选择菜单栏中File→Save命令,将文件保存名为“training_post”
3. 选择菜单栏中Maxwell 3D→Solution Type命令,弹出Solution Type对话框
(1) Magnetic:eddy current (2) 单击OK按钮
4. 依次单击Modeler→Units选项,弹出Set Model Units对话框,将单位设置成m,并单
击OK按钮。 (二)建立模型和设置材料 1. * 2. 依次单击Draw→Box命令,创建长方体
在绝对坐标栏中输入:X=-5,Y=-5,Z=0,并按Enter键 在相对坐标栏中输入:dX=5,dY=5,dZ=100,并按Enter键 单击几何实体,左侧弹出属性对话框,重命名为:Cond 材料设置为conductor,电导率为σ=106S/m 3. 依次单击Draw→Box命令,创建长方体
在绝对坐标栏中输入:X=55,Y=-10,Z=40,并按Enter键 在相对坐标栏中输入:dX=75,dY=10,dZ=60,并按Enter键 单击几何实体,左侧弹出属性对话框,重命名为:aux 4. 依次单击Draw→Line 】
在绝对坐标栏中输入:X=0,Y=0,Z=0,并按Enter键
在相对坐标栏中输入:dX=0,dY=0,dZ=100,并按Enter键 名为line1
5. 依次单击Draw→line,生成长方形
对角点为(20,-20,50)、(-20,20,50),名为line2 6. 依次单击Draw→Region命令,弹出Region对话框,设置如下
:Pad individual directions
(-100,-100,0)、(200,100,100)
(三)指定边界条件和源
1. 按f键,选择Cond与Region的交界面,依次单击菜单中的Maxwell 3D→Excitations→
Assign→Current命令,在对话框中填入以下内容: (2) Name:SourceIn (3) Value:100 A (4) Palse:120deg (5) 单击OK按钮 2. 按f键,选择Cond与Region的另一个交界面,依次单击菜单中的Maxwell 3D→Excitations
→Assign→Current命令,在对话框中填入以下内容:
【
(1)
(6) (7) (8) (9) Name:SourceIn Value:100 A Palse:120deg
按Swap Direction和OK按钮
(四)设置求解规则 1. ~ 2. 依次选择菜单栏中Maxwell 3D→Analysis Setup→Add Solution Setup命令,此时弹出
Solution Setup对话框,在对话框中设置:
(1) Maximum number of passes(最大迭代次数):10 (2) Percent Error(误差要求):1%
(3) Refinement per Pass(每次迭代加密剖分单元比例):50% (4) Solver>Adaptive Frequency(设置激励源的频率):60Hz (5) 单击OK按钮。
1. 依次选择菜单栏中的Maxwell 3D→Validation Check命令,此时弹出的对话框中,如果全
部项目都有说明前处理操作没有问题;如果有弹出,则需要重新检查模型;如果有!出现,则不会影响计算。
2. 依次选择Maxwell 3D→Analyze All命令,此时程序开始计算。
(五)后处理
依次单击Maxwell 3D>Fields>Calculator命令,弹出Fields Calculator对话框 1)
2)
【
导体内的功率损耗(体积分)
方法一:
1.选择Input>Quantity>Ohmic Loss
2.选择Input>Geometry选择Volume,在列表中选择Cond,然后单击OK按钮 3.选择Scalar>∫Integrate 4.选择Output>Eval
5.得到Cond计算损耗约为5 方法二:
计算公式为
PCond1?J?J*????Re???dV 2???Cond1.|
2.选择Input>Quantity>J,获得电流密度矢量J; 3.选择Push
4.选择General>Complex:Conj,求J的共轭;
5.选择Vector>Mtal,出现Material Operation窗口; 6.选择Conductivity、Divide;单击OK按钮 7.选择Vector>Dot
8.选择General>Complex:Real;
9.选择Input>Number,设置为Type:Scalar;Value:2;单击OK
10.选择General>/
11.选择Input>Geometry选择Volume,在列表中选择Cond,然后单击OK按钮 12.-
13.选择Scalar>∫Integrate 14.选择Output>Eval
15.得到Cond计算损耗约为5 3) 沿着导体路径的电压降(线积分) 计算电压降的实部:
计算公式为
UR??J?Re?????dl ??line11.选择Input>Quantity>J,获得电流密度矢量J;
2.选择Vector>Mtal,出现Material Operation窗口; 3.选择Conductivity、Divide;单击OK按钮
4.:
5.选择General>Complex:Real;
6.选择Input>Geometry选择Line,在列表中选择Line1,然后单击OK按钮 7.选择Vector>Tangent 8.选择Scalar>∫Integrate 9.选择Output>Eval
10.得到电压降的实部分量为 计算电压降的虚部:
计算公式为
UI??J?Im?????dl ??line11.选择Input>Quantity>J,获得电流密度矢量J;
2.>
3.选择Vector>Mtal,出现Material Operation窗口; 4.选择Conductivity、Divide;单击OK按钮 5.选择General>Complex:Imag;
6.选择Input>Geometry选择Line,在列表中选择Line1,然后单击OK按钮 7.选择Vector>Tangent 8.选择Scalar>∫Integrate 9.选择Output>Eval
10.得到电压降的实部分量为 理论计算电压降幅值为
4)
$
U?UR?UI?0.1V
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ANSYS Maxwell涡流场分析案例
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