ANSYS經典APDL電磁分析遠場單元注意事項及算例

Infiniteelements

2023年8月28日 14:28

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本文以二維靜態磁場為例，介紹一下使用遠場單元注意事項，并給出一個簡單的APDL算例，軟件版本ANSYS19.0。

一、問題介紹及注意事項

對于ANSYS二維靜態磁場分析，磁力線總是平行或垂直于邊界的，有時與實際情況是不符的，這時候就要引入infin110等遠場單元。下面就以infin110為例，列出幾項遠場單元的注意事項：

1）infin110只需在最外層劃分一層單元。

2）最外層的infin110單元應是像點光源一樣發散狀的，而不是內收的。

3）infin110每個單元應該只有一個邊在最外層。

4）遠場單元外表面需要施加INF無限邊界才能起作用。

5）圓弧狀的外邊界往往能得到最佳的結果。

ANSYS經典APDL電磁分析遠場單元注意事項及算例的圖1

二、APDL電磁分析遠場單元算例（二維靜態磁場）

finish/clearKEYW,MAGNOD,1 ! 指定磁場分析/PREP7ET,1,PLANE233 ! 指定單元類型et,2,infin110KEYOPT,1,3,1 ! 指定分析類型為軸對稱KEYOPT,1,7,1 ! 精簡拐角的力MP,MURX,1,1 ! 定義空氣的材料特性MP,MURX,2,2000 ! 定義鐵的材料特性MP,MURX,3,1          ! 定義線圈的材料特性RECTNG,1,2,1,3RECTNG,1,2,3.5,4.5RECTNG,0,10, -5,5RECTNG,0,15,-10,10aovlap,alll,11,15$l,10,14asbl,5,16asbl,4,19ASEL,S,AREA,,1 ! 給線圈區域賦予材料特性AATT,3,1,1,0asel,s,,,2aatt,2,1,1,0asel,s,,,5,7,1asel,a,,,3aatt,1,2,1,0ALLSEL,ALLAPLOTSMRTSIZE,4 ! 設置智能化劃分網格等級                           lesize,16.0,,,  1.0,,,,,0lesize,17.0,,,  1.0,,,,,0lesize,18.0,,,  1.0,,,,,0lesize,19.0,,,  1.0,,,,,0lesize, 9.0,,, 20.0,,,,,0lesize,10.0,,,  20.0,,,,,0lesize,11.0,,,  20.0,,,,,0lesize,13.0,,,  20.0,,,,,0lesize,14.0,,,  20.0,,,,,0lesize,15.0,,,  20.0,,,,,0type,2amesh,3amesh,5amesh,7esize,0.2AMESH,1AMESH,2esize,0.5type,1AMESH,6ARSCAL,ALL,,,0.01,0.01,1,,0,1 ! 改變單位制為MSK單位（m）lsel,s,extlsel,u,loc,x,0nsll,ssf,all,infallsel,allFINISH/SOLUESEL,S,MAT,,3 ! 選擇線圈上的單元BFE,ALL,JS,,,,1E6 ! 施加電流密度載荷ALLSEL,ALLsolve/post1PLF2D,50,0,10,1

三、計算結果（磁力線分布）

磁力線并沒有與邊界垂直或者平行，說明遠場單元是起到作用了的。

ANSYS經典APDL電磁分析遠場單元注意事項及算例的圖2