磁场及磁力分析

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1、·电气技术与自动化·张克通，等·圆柱永磁体磁场及磁力分析圆柱永磁体磁场及磁力分析张克通，王化明(南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016)摘要：运用ANSYS高级分析技术APDL开发了专用的圆柱永磁体分析程序。该程序对两个圆柱永磁体间磁场及磁力进行了参数化有限元仿真分析，得出两个圆柱永磁体间磁力线分布、磁通量密度云图、场强大小云图和磁力与永磁体间位移的关系曲线。通过实验验证了此方法的可行性。避免了复杂的公式计算，为磁力机械设计提供参考。关键词：圆柱永磁体；磁场；磁力中图分类号：TH12；TP319文献标志码：B文

2、章编号：1671—5276(2010)03-0161-04AnalysisofMagneticFieldandForceofPermanentColumnZHANGKe—tong，WANGHua—ming(NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，CMEE，Nanjing210016，China)Abstract：ANSYS’Sadvancedanalysistechnology-APDL(parametricdesignlanguage)isusedtodevelop

3、aspecialanalysispro-gramforpermanentmagnetcolumninthisarticle．Thisprogmmmakesparametricfiniteelementsimulationanalysisofmagneticfieldandforceoftwopermanentcolumns，andthedistributionofmagneticline，magneticfluxdensity，degreeofstrengthofthefieldandtherelationcurveb

4、etweenmagneticforceanddisplacementoftwo。permanentmagnetcolumnsaredrawnfr0msimulatedresults．Last，thefeasibilityofthismethodisprovedbyexperiment．Thismethodavoidscomplexformulaandprovidesareferencefordesignofmagneticmachinery．Keywords：permanentmagnetcolumn；magnetic

5、field；magneticforce永磁材料作为当今各行各业非常重要的功能材料之包括7个宏文件。一，已广泛应用于计算机、扬声器、家用电器、仪器仪表、磁b)修改ANSYS系统目录⋯／AnsysInc／v90／ANsYs／力机械、电机、医疗器械等仪器设备中。永磁材料有铸apdl下的start90．ans文件，在该文件的最后加一系列命造永磁材料、铁氧体永磁材料、稀土永磁材料和其他永磁令，其中要利用／PSEARCH命令设置圆柱永磁体专用分析材料四大类。稀土铁系永磁材料，如NdFeB系永磁材料系统的所有宏文件的存储路径，利用A

6、BBR定义一系列磁性高，不含战略金属钴和镍，相对价格较低，因而得到广的缩写按钮，然后存盘覆盖原有的start90．ans文件。最后泛应用。文中所分析的就是稀土系永磁材料。只需要以交互方式重新启动ANSYS9．0程序，进入ANSYSANSYS是基于数值计算的一种大型通用有限元软交互界面中，利用工具条上生成的按钮就能轻松的完成所件，可以方便地对永磁体进行二维和三维建模和分析，并需要的仿真分析。可以形象地画出磁力线分布以及场强大小的云图，给出较利用ABBR定义一系列的缩写按钮，及其在重新启为准确的各点数值，而且，其提供了用于

7、实现参数化有限动ANSYS9．0程序后在Toolbar上的显示如图1所示。元分析的设计语言APDL。这种语言可与ANSYS操作命令相结合，形成参数化的批处理文件，用以各种参数化分析。因此，运用该有限元分析软件的高级分析技术APDL开发了相关的专用分析程序，对圆柱永磁体间的磁场和磁力与磁铁间的关系瞌线进行了仿真分析。图1Toolbar上的缩写按钮1圆柱永磁体专用分析程序开发利用APDL界面语句定制简单的参数赋值界面，实现了专用圆柱永磁体分析程序开发，并且利用缩写功能在2圆柱永磁体专用分析宏文件Toolbar上建立按钮进行

8、专用分析程序的驱动和调用。利用Toobar按钮调用分析宏文件，实现上述分析对象的利用圆柱形永磁体的轴对称特，把三维磁场问题转化有限元参数化建模、求解和后处理过程，主要有两个步骤：为二维磁场，采用二维静态磁场分析的矢量位方法对圆柱永a)在计算机系统中创建圆柱永磁体专用分析宏文磁体进行参数化建模及仿真分析。该程序包括如下7个宏件，分别