ansys大作業(yè)ANSYS電磁場(chǎng)分析及與ansoft仿真分析結(jié)果比較

1、期末大作業(yè)學(xué)科（專業(yè)）：機(jī)械工程學(xué)號(hào)21225169所在院系:機(jī)械工程學(xué)系題目：簡(jiǎn)單直流致動(dòng)器ANSYS電磁場(chǎng)分析及與 ansoft仿真分析結(jié)果比較柴飛龍作者姓名:提交日期 2013年 1月1、背景簡(jiǎn)述：ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng)分析于一體的大型通用軟件有限 元分析軟件，是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的高級(jí) CAE工具之一。而an soft Maxwell 門分析電磁場(chǎng)的分析軟件，如傳感器、調(diào)節(jié)器、電動(dòng)機(jī)、變壓器等。本人在實(shí)驗(yàn)室做的課題涉及到電機(jī)仿真，用的較多的是ansoft軟件，仿真的功能更強(qiáng)大，電機(jī)功能模塊更多，界面友好?，F(xiàn)就對(duì)一電磁場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例，用ANSYS進(jìn)行仿真分析，得到的結(jié)果與

2、結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單核對(duì)比較。軟件是一款專因?yàn)槠鋵?duì)電機(jī)an soft得到的嶼J2、問題描述:簡(jiǎn)單直流致動(dòng)器由2個(gè)實(shí)體圓柱鐵芯，中間被空氣隙分開的部件組成，線圈中心點(diǎn)處于空氣隙中心。銜鐵是導(dǎo)磁材料,導(dǎo)磁率為常數(shù)（即線性材料,=1000），線圈是可視為均勻材料，空氣區(qū)為自由空間（1），匝數(shù)為2000,線圈勵(lì)磁為直流電流：2A。模型為軸對(duì)稱。3、ANSYS仿真操作步驟： 第一步:Main menu>preferencesfu.曲 J. IU.T.hrI0i"rp斬 m劃僅L凸FiSitriiF?:n±.L'i4J-J 4i.*rip4.jn*LE > “ “帀 山 *

3、 0Tiuri-ulMRE erarunwoj* kuc jiuiL Hi鼻 E-K-lr I TC-I* If U LhJjh'Lll 11 IriblLUl. H* id bihi-l*i-Ll iLZ. ChiDl BCdplLH Illi 4Uh-kdb34> 丁JbH SU*d p lb* ILd-si-f第二步：定義所有物理區(qū)的單元類型為P LANE53Prepro cessor>Eleme nt typ e>Add/Edit/Delete0 triLM«K4l日 rr-ipr venmB tJtnunV Tfv* Qiicsmsm ffl Ji

4、axt eL”B nrH Lmti Wf t Q llw Ttr i*i_E.i U dT" S"*r心 froE M+LrMH k>hia< Clrl. Upw FrtI-g Im»LrM *s Mil-fb-ihJ 31 帀S TMiUia T«4i *«T4UzQ tUvUiftQ>1 PilprfH ZiKial iiAFcam r*l.r占 ttlmTil第三步：設(shè)置單元行為模擬模型的軸對(duì)稱形狀，選擇Ei； 1rUBI53Cr4 tL»-='.! 1 IC )» 哎? "iFfb

5、 4 liir-af nE*i T?p*iOptions (選項(xiàng))OKX CT PLAFE53 clcMcn-t type optionaFlamwiTELwiiviitExt"f-sr PUdTI?, Monbl Typa RqI. Kb尹=) frf 計(jì)“4叩fclpnrwm林 IF町 T*1 (fi 1yK?b«；UZL 站K3aord cjiLtn11mrjnuK5L 爲(wèi)LUcluJETAM I iptLgB-. IIOXCULCtlCl«iiIl.l'BTf h-riCucui CsvLad PiildIIu3 u1 .IgaduT*XflTd

6、CUEtliiii e xh TT h-jct 罰血E D6 r*L ID ruuli urAZJ|Kvc££c工InJAjuayrmtMCjjTar ill to globaljjKt uG -B wLpciLTMxdEida xkod al-2d1小第四步：定義材料Prepro cessor>Material Props? 定義空氣為1號(hào)材料(MURX = 1)? 定義銜鐵為2號(hào)材料(MURX = 1000)? 定義線圈為3號(hào)材料(自由空間導(dǎo)磁率，MURX=1) lLbcllI Id ztli Hi-Ea u JHah K* I 11 nc-J-alx KruJ.

7、ii'liZ.HMairora LhEli-clr-nbwCa ci0 Bj«1 feb L-=-i P-pa - 3 LlI IAL1VUI0I4£K ：Uj*bjcltLK KyfeLlliwit Blen5tiTit7 Sr T-sijeitDK第五步：建立銜鐵面、線圈面、空氣面Prepro cessor>Modeli ng>Greate>Area>Recta ngle>By Dime nsions建立銜鐵面JCreate KectwXe by Di住nxpn詳EECrilG Create KeCtanglE by Iimensi

8、 onzfi2 XYl 12 Yc rmr d. n-at. e l。 11s1犯1DK IApplyCtnctlI3)J12 X-cQordonatesYl 12 Y-coordinatez12.51£0 1° 1IF1建立線圈面FJ Create Rectanf le by Di住xixon呂LhKLTMGj Create Ke亡tangle by Ilimensi ouznK建立空氣面FJ Create Rectanfle by DlMexiipn?EECTITG Create Kectanelc By Iimensi oilsJE KcoriinitesYlj Y2

9、 Y匚oori】nit.cs。 14Q11so1OKApplyCuictl最終結(jié)果JLFZnSAM?SJfC-2 . .13-l；l*U第六步：用Overlap迫使全部平面連接在一起Prepro cessor> Modeli ng>Boolea ns>Op erate> Overla p> Areas按 Pick AllANSYS:TiWl wnwiXU L2 3013fUuQnc0-n：Tl>p Ar-Enja Ptc>廠E耐c金擰 aiziglc-' 3gx< CcLjgen." Clrcli 0-立TTIn-rcT-丘Az

10、a二 Ks-:=皿 Ll-L Z-f I-t-KV4 Hzxi. Xa.x, Zk =II1 - 14二丫 1Cnr<l二id Xll=1a：p第七步：平面要求與物理區(qū)和材料聯(lián)系起來Prepro cessor>Mesh ing> Mesh ing Attributes >P icked Areas用鼠標(biāo)點(diǎn)取銜鐵平面FjfljLlCii ALIZiLuLCL；ITT E S. H- fent * T.-mlvSCI S. H- bntnr.C-fcCicrlPrepro cessor>Mesh ing> Mesh ing Attributes >P ic

11、ked Areas選取線圈平面FQ Arc-rt A-fc-tTzbutna-kTT比滬 £i La-i bu.1 fex Ld Fi rkfe-1 Clt-keBX-IL Seal :<is*n.t 54*1 lULittrTtrc Elnl nnl店ui-.lBETSr*Fd：TiHt TfrCarirtL 11第八步：加磁通量平行邊界條件loads>a pply> mag netic>bo un dary>VectorPote n>FluxPrepro cessor>Soluti on >Defi ne par '>

12、On lines選取如下邊界線段ANSJYSFtEhJAfuj pi'iT 軻e-F" M第九步：智能尺寸選項(xiàng)來控制網(wǎng)格大小Prep rocessor>-Meshi ng>Size Cn trls>smartsize>basic0ECu-zeI第十步：網(wǎng)格生成10 Ccui； be) . _. 1 (fii.s)Ltt. £ le LevilPrepro cessor >Mesh in g>Mesh>Areas>Free>P ick All結(jié)果如下：ANSYSJULB In 7(1jlie I第十步：銜鐵定義為一

13、個(gè)單元組件(1)選擇銜鐵平面Utility>select>e ntities選擇與已選平面相對(duì)應(yīng)的單元加 SrirrT Fnri-r-iFlenentiAnti rh rd to二|Nodrn,«»I lnc»譏)|UI叩CGFiuiihiUHcbclcctAlu SclrctUnftcitctSck AllInxrt Selc Miwic,Sck 6u lu 1KArptv 1WotRep lorCanedlltip(3)圖示銜鐵單元Utility >pl ot>eleme ntsANm第十一步：使單元與銜鐵組件聯(lián)系起來Utility&g

14、t;Select>Co mp/Assembly>Create Componentvp-feluryj Cfllc 略聞 nT as formal廣 Tin# F*"七£EIhi ciEi.QLApplyCilLCilKlp第十二步：加力邊界條件標(biāo)志Prepro cessor>Soluti on >Defi ne loads>a pply> mag netic>Mag netic>Flag>Co mp Force:xCT AptIf Bacactic Force DoondarT CanlitxortsApplyCuice

15、lelpKtlp7 WiTtl第十三步：給線圈平面施加電流密度(1)選擇線圈平面Utility>Select>E ntity（2）得到線圈截面積.Prepro cessor>Modeli ng>Boolea ns>Op erate Op erate>Calc Geometric ltems>Of Areas選擇OK(3)將線圈面積賦予參數(shù) CAREAUtility> Parameter>Get Scalar DataI ivmtvr ikLu-L 11 ZT*1-K 霽H 1¥T=i卄岬 lhl nig rvwiQp <3

16、wtvJ 出 Alnaki,tall*"I第十四步：把電流密度加到平面上Prepro cessor> Soluti on >Defi ne loads>A ppiy >Excitati on >Curr Den sity> On Areasfj AddIt J S OIL AzcaffSFilk(譏p CurFTfrj?i)l nn hwnEVAtaw d*n： tr vifllflc USE?1000/P2iasith2 4 UAlaVETE red to cfrcit*- Tt in mi: it-: mi Lint PortFcrtpLIE1

17、Aprlz IIC-a£E.z±I 1lt_p第十五步：solve進(jìn)行計(jì)算Prepro cessor> Soluti on >solve>electromag net>Static An alysis> Opt & Solveh<ki 5I伸 BE 毎、iz iiJhi L*卬TdlOliritfi iinw*.-RPPOL 09Tlh H>iHJTtn ihLll t*(ur* q第十六步: 后處理(1)生成磁力線圈Gen eral Post proc>plot results>C on tour Plot&g

18、t;2D flux lines(2)計(jì)算電磁力Gen eral P ost proc>Elec&Mag Calc>Co mponent Based>ForceQ nvaarir FnrnesCeci f* mi t > 91SUMMARYOF FORCES BY VIRTUAL WORK1.1.0,I0O0E+01Load Step WuEtber: Suh step NujubeE： Time:Units of Force:ComponentKorce-Yarm且匸ure -0.38CIS4E+00(3) 顯示總磁通密度值 (BSUM)General P os

19、t proc>P lot Results>Co ntour P lot>Nodal SolutionIl4k ti 血 J-iwi灘 ToJQ ZlmSan亦 icr lULLdb.越 IJrrric f11«rtr d Fl Ox IvBd lI Sa "GHw Me 血w”仃口cigflTld“.hi ItlALLlkfder Fi*TGL*fBfeiTTMiarG Y弋世0(figX O fe-afilklK少 a-CwpciTknt f i-iciw-1:c_Jizbivr- anOvOixjSEiXagl 八汕總Ec kL-i rktL-h-Mio(41E*al«dAddi 1 a e-filL i «K I App” J t-ral | 叭 j最后結(jié)果如下:UODM SOICTIONANSYS5IEF=1SUB -1BEDMREY303MtJ =.575E-115MX =.B33E-0SJl<LlBE：-aS.59?F-at.?9#7r；-C5MH加 15