1、1,第23章 ANSYS电磁场分析,2,电磁场有限元分析简介 ANSYS磁场分析的有限元公式由磁场的Maxwell方程组导出，通过将标量势或矢量势。 等引入Maxwell方程组中并考虑其电磁性质关系，开发出适合于有限元分析的方程组。ANSYS软件的电场分析功能可用于研究电场三个方面的问题:电流传导、静电分析和电路分析。感兴趣的典型物理量包括电流密度、电场强度、电势分布、电通量密度、传导产生的焦耳热、贮能、力、电容、电流以及电势降等等。 使用通用ANSYS软件进行电磁场有限元分析的主要优点之一是耦合场分析功能。磁场分析的耦合场载荷可被自动耦合到结构上、流体及热单元上。此外在对电路耦合器件的电磁场
2、分析时，电路可被直接耦合到导体或电源上，同时也可计及运动的影响。,3,ANSYS软件在电磁场分析中计算的量主要有： 磁通密度 能量损耗 磁场强度 磁漏 磁力及磁矩 S-参数 阻抗 品质因子Q 电感 回波损耗 涡流 本征频率,4,ANSYS软件中电磁场分析的类型： 2D静态磁场分析：分析直流电（DC）或永久性磁体所产生的磁场，用矢势法 2D谐波磁场分析：分析低频交流电流（AC）或交流电压所产生的磁场，用矢势法 2D瞬态磁场分析：分析随时间任意变化的电流或外场所产生的磁场，用矢势法 3D静态磁场分析：分析直流电或永久性磁体所产生的磁场，用基于单元边的方法或标势法 3D谐波磁场分析：分析低频交流电所
3、产生的磁场，用基于单元边的方法，这种方法适用于大部分谐波磁场分析 3D瞬态磁场分析：分析随时间任意变化的电流或外场所产生的磁场，用基于单元边的方法，这种方法适用于大部分瞬态磁场分析 3D静态磁场分析：基于节点，用矢势法 3D谐波磁场分析：基于节点，用矢势法 3D瞬态磁场分析：基于节点，用矢势法,5,电磁场分析中的基本概念: 自由度 标势法 矢势法（MYP） 基于单元边分析 高频电磁分析 电磁场单元概述,6,电磁场的分析步骤与其他有限元分析类似，ANSYS软件的电磁场分析主要由以下五个步骤组成： 创建物理环境 建立模型、划分网格。赋予特性 施加边界条件和载荷（激磁） 求解 后处理，查看计算结果。用户可查看磁力线、磁力或力矩、线圈电阻或电感等，可以列表显示、图形矢量显示或等值线显示、沿路径显示和单元数据计算等。,
