chapter-2-3.ppt

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1、第二章第3节2-D静磁学求解模型的单位制:SI分析中使用的单位制为国际单位制:SI力(牛顿）能量(焦耳）功率（瓦）长度（米）时间（秒）质量（公斤）磁通密度B（特斯拉）磁场强度H（安培/米）电流（安培）电阻率ρ（欧姆-米）电压V（伏）电感L（亨）磁导率μr(亨/米）电容（法拉）2基本关系式:B=μH,其中μ=μrμ0μ可为单一值（线性）各相同性或正交各向异性Preproc>materialprops>isotropic平面属性要求赋予材料质性号μr相对磁导率3μ可为非线性，以模拟饱和状态BH曲线数据能从ANSYS55材料库中获得缺省的BH材料库在ansys55目录下的matlib子目

2、录中:Preproc.>materialprops>materiallibrary>librarypath通过指定路径可在其它位置得到材料数据4BH数据可用如下方式输入Preproc>materialprops>materiallibrary>importlibrary选择材料选择材料属性选择OK5BH数据生成图形和列表显示表示在列表显示中的数据点号材料号6数据也可列成表格.这种表格也能人工制成Utility>list>properties>datatables选择OK7BH曲线输入指南数据点(0,0)不要输入定义曲线弯曲处的数据点要密（见M54的数据点）BH曲线要避免生成S形通常

3、M钢定义BH数据到8,000A/m数据需要外推这些曲线的μ值通常需要附加大量的数据以使得μ值由大逐渐变到最终斜率最终斜率为空气值(μ0)8BH数据输入应用实例:400系列不锈钢输入如下数据H(A/m)B(T)790.0.771575.1.102365.1.307875.1.5015750.1.5631500.1.6347245.1.6678740.1.709首先定义数据表，然后把BH数据输入数据表中Preproc>materialprops>datatables>define/activate平面属性要求赋予材料号选择OK10利用编辑激活表格输入BH数据Preproc>materi

4、alprops>datatables>editactive输入数据后，用鼠标点取File>Apply/Quit图示:Preproc>materialprops>datatables>graph列表:Preproc>materialprops>datatables>list11实际求解需要用到dν/dB2为避免粗劣的v=Yu条件曲线，ν-B2应该是单调的。Utility>plot>datatables>graphNUvs.B**212把该曲线数据放置在库内，以备将来使用。Preproc.>materialprops>materiallibrary>exportmaterial选择文件

5、名选取生成的BH数据的材料属性13应用实例:轴对称直流致动器课题描述轴对称线圈为直流供电衔铁居中但悬空在定子上方。分析顺序用axis2d宏建模完成建模后，加边条件求解后处理力磁动势误差范数电流磁力线路径图示能量电感“气隙”(mm)“线圈”部件“衔铁”部件材料号5(同衔铁)14励磁直流施加到线圈:3安培性质衔铁/定子:上述BH曲线线圈:300匝,26线径，μr=1空气:μr=1单位:毫米(mm)15对于大多数应用，通常指定电压，线圈电流是算出来的.26线规直径(Dw)=0.404mm(在20摄氏度下)铜电阻率(ρ)=17.14E-9Ω-m（在20摄氏度下）匝数(N)=300线圈中径为

6、8mm(Rmid)均匀填充圆线圈的电阻为：R=16000NρRmid/Dw2R=4.03Ω对于静态分析，12V电压相应的电流为2.98安，本分析采用3安。16参数化建模需要：参数GAP必须定义在命令行输入gap=.5并回车点取OK选择分网密度Preproc>sizecntrl>basic17axis2s宏生成模型衔铁单元部件ARMATURE线圈面积参数ACOND线圈单元部件COIL在ANSYS命令窗口输入axis2s并回车，以建立模型18材料号1为空气完善边界条件通量平行边界条件Preproc>loads>apply>boundary>-fluxparl-lines选择模型边界上的

7、所有线19如下方式定义材料号1（自由空间磁导率）Preproc>materialprops>isotropic选择OK选择OK20给线圈平面加载线圈电流Preproc>loads>apply>excitation>-currentdensity-areas选择线圈平面选择OK21给衔铁加力边界条件标志Preprocessor>Loads>Apply>-Magnetic-Flag>CompForce选择OK用不同的方法计算力，故加载两种标志Maxwell应力张量虚功选择