abaqus 電磁分析的案例
電磁場分析書籍推薦--《Ansoft 工程電磁場有限元分析》
本書通過簡明扼要的電磁場理論、工程相關電磁參數計算方法介紹及大量的實例，詳細講述了如何利用Maxwell有限元軟件求解電氣工程、電子工程領域中的電磁場分析問題。
本書適合包括電子工程和電氣工程等電磁場應用領域的工程技術人員，大學物理學的授課教師及相關專業的本科生，電子工程和電氣工程專業的研究生與博士生閱讀參考。電磁應用領域的工程技術人員，可利用功能強大、方便易用的電場、靜磁場、渦流場、瞬態場分析模塊，分析電機、傳感器、變壓器、永磁設備、激勵器等電磁裝置的靜態、穩態、瞬態、正常工況和故障工況的特性。物理課教師和本科生，可結合電磁場理論的學習，利用Maxwell軟件提供的形象直觀的電力線分布或磁力線分布矢量圖與等位線云圖，加深對電磁場的理解。本書還可滿足電子工程、電氣工程專業的研究生與博士生從事畢業設計的需要。
Maxwell SV是Ansoft公司二維電磁場分析軟件Maxwell 2D中的最常用功能組合包，沒有節點和使用時間的限制，非常適合于二維電場、磁場的有限元分析。電氣工程師可以用該軟件來學習有關電磁部件基于電磁場的設計分析，包括電機、變壓器、電磁閥、激勵器等，下載網址為http://www.ansoft.com.cn/download.htm。
本書由中國科學院電工研究所的劉國強博士、趙凌志碩士和北京市科技情報所的蔣繼婭碩士共同執筆編寫。
最后，對ANSOFT公司對本書的大力支持表示衷心的感謝！
由于時間倉促，書中難免存在錯誤和疏漏之處，懇請讀者批評指正。
展開 電磁爐加熱水分析—電磁 熱 結構耦合分析
ANSYS作為一個強大的耦合場分析軟件，其多個場的模擬分析可以很好的結合，下面以電磁爐加熱一碗水為例，模擬耦合場的經典應用.
注意：模擬中用到的分析數據包括電磁線圈頻率、電流、線圈圈數、導線面積、電流密度、材料參數和散熱系數等相關分析均為假設數據，真實數據請查閱相關資料或根據產品性能添加。
實例介紹：
電磁爐是應用電磁感應原理對食品進行加熱的。電磁爐的爐面是耐熱陶瓷板，交變電流通過陶瓷板下方的線圈產生磁場，它利用高頻的電流通過環形線圈，從而產生無數封閉磁場力，當磁場那磁力線通過導磁（如：鐵質鍋）的底部，會產生無數小渦流（一種交變電流，家用電磁爐使用的是15-30KHZ的高 頻電流），使鍋體本生自行高速發熱，達到加熱食品的目的。
圖2 電磁爐加熱基本原理
1.分析模型介紹
模型建立為一個底部圓環模擬線圈，其上一個平板模擬陶瓷板，其上鐵碗，碗中半碗水，為了便于網格劃分和后續的分析，將模型分割為對稱的4個部分如圖3所示.
2.分析過程
在Workbench中建立耦合場的分析流程，使用Magnetostatic建立磁場分析模塊，使用瞬態熱分析模塊讀取磁場分析的功耗，查看水升溫的時間，建立結構分析模塊讀取熱分析的溫度分布，來獲取結構相關的結果。
2.1電磁場分析
底板線圈使用電流密度添加電流模擬線圈電流，這樣在線圈上不會產生渦流效應導致的電流分布不均勻現象，其值為 I=單根導線電流*線圈圈數/線圈截面積，由于線圈為高頻交流電，根據電磁理論在碗底的鐵質體上產生渦流，靠渦流生成的電流來加熱碗底，并可以讀取相應的熱生成功率。
展開 電磁爐加熱水—電磁 熱 結構耦合分析
電磁爐加熱水—電磁 熱 結構耦合分析
ANSYS作為一個強大的耦合場分析軟件，其多個場的模擬分析可以很好的結合，下面以電磁爐加熱一碗水為例，模擬耦合場的經典應用.
注意：模擬中用到的分析數據包括電磁線圈頻率、電流、線圈圈數、導線面積、電流密度、材料參數和散熱系數等相關分析均為假設數據，真實數據請查閱相關資料或根據產品性能添加。
實例介紹：
電磁爐是應用電磁感應原理對食品進行加熱的。電磁爐的爐面是耐熱陶瓷板，交變電流通過陶瓷板下方的線圈產生磁場，它利用高頻的電流通過環形線圈，從而產生無數封閉磁場力，當磁場那磁力線通過導磁（如：鐵質鍋）的底部，會產生無數小渦流（一種交變電流，家用電磁爐使用的是15-30KHZ的高
頻電流），使鍋體本生自行高速發熱，達到加熱食品的目的。
1.分析模型介紹
模型建立為一個底部圓環模擬線圈，其上一個平板模擬陶瓷板，其上鐵碗，碗中半碗水，為了便于網格劃分和后續的分析，將模型分割為對稱的4個部分如圖3所示.
2.分析過程
在Workbench中建立耦合場的分析流程，使用Magnetostatic建立磁場分析模塊，使用瞬態熱分析模塊讀取磁場分析的功耗，查看水升溫的時間，建立結構分析模塊讀取熱分析的溫度分布，來獲取結構相關的結果。
展開 電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理域耦合仿真分析
電磁閥零件名稱及材料
多物理場耦合計算分析流程
ANSYS把各物理域軟件集成到同一個平臺Workbench下，各模塊之間無縫實現數據共享和傳輸，相互之間還能迭代，使仿真模型最大限度接近物理實際模型。該電磁閥模型采用ANSYS Maxwell電磁場分析計算線圈繞組的生熱，計算得到的結果導入ANSYS Mechanical的熱分析模塊計算電磁閥的溫度分布，再將計算的結果導入ANSYS Mechanical結構分析模塊進行熱應力分析。同樣采用ANSYS Fluent計算電磁閥噴油燃料的流場分布，包括壓力，速度分布等。并可將壓力分布和噴油燃料和電磁閥結構的之間的換熱系數導入ANSYS Mechanical作為邊界條件進行電磁閥的結構力學分析。另外，ANSYS Fluent計算的壓力結果作為載荷邊界條件加入了在Maxwell的計算。
整個分析過程在ANSYS Workbench平臺下的流程如下：
Workbench多物理場耦合仿真流程
根據提供的電磁閥模型stp格式的CAD文件，直接輸入到workbench平臺下的MAXWELL 3D中，對其各部分部件分配材料，如下圖：
因為該電磁閥是直流電源供電，所以沒有渦流損耗和磁滯損耗，主要是線圈通電的銅損，仿真結果如下圖，從圖中可以看出，電磁閥的損耗主要集中在線圈上，與理論推導一致。
所以重點考察線圈繞組上的損耗，輸入ANSYS Mechanical, 考察系統溫升。如下圖
線圈繞組焦耳損耗分布
Maxwell計算線圈生熱導入Mechanical
然后進行流體分析計算。本案例中的原始CAD模型只包含了固體區域，比如活門，彈簧，銜鐵，墊圈，頂桿等，做CFD仿真分析需要事先將流體域（通流域）抽出來，并設定相應的邊界條件。
展開 
電磁閥“電磁-溫度-流體-應力”多物理域耦合仿真分析
電磁閥額定電壓為27V DC，額定工作壓力為10MPa，線圈匝數為2500匝，線圈電阻為55Ω。
電磁閥零件名稱及材料
多物理場耦合計算分析流程
ANSYS把各物理域軟件集成到同一個平臺Workbench下，各模塊之間無縫實現數據共享和傳輸，相互之間還能迭代，使仿真模型最大限度接近物理實際模型。該電磁閥模型采用ANSYS Maxwell電磁場分析計算線圈繞組的生熱，計算得到的結果導入ANSYS Mechanical的熱分析模塊計算電磁閥的溫度分布，再將計算的結果導入ANSYS Mechanical結構分析模塊進行熱應力分析。同樣采用ANSYS Fluent計算電磁閥噴油燃料的流場分布，包括壓力，速度分布等。并可將壓力分布和噴油燃料和電磁閥結構的之間的換熱系數導入ANSYS Mechanical作為邊界條件進行電磁閥的結構力學分析。另外，ANSYS Fluent計算的壓力結果作為載荷邊界條件加入了在Maxwell的計算。
整個分析過程在ANSYS Workbench平臺下的流程如下：
Workbench多物理場耦合仿真流程
根據提供的電磁閥模型stp格式的CAD文件，直接輸入到workbench平臺下的MAXWELL 3D中，對其各部分部件分配材料，如下圖：
因為該電磁閥是直流電源供電，所以沒有渦流損耗和磁滯損耗，主要是線圈通電的銅損，仿真結果如下圖，從圖中可以看出，電磁閥的損耗主要集中在線圈上，與理論推導一致。
所以重點考察線圈繞組上的損耗，輸入ANSYS Mechanical, 考察系統溫升。如下圖
線圈繞組焦耳損耗分布
Maxwell計算線圈生熱導入Mechanical
然后進行流體分析計算。
展開 電磁式電壓互感器的電磁場分析及優化設計
摘要： 運用有限元分析軟件ANsYs的電磁場分析功能對35 kV電磁式電壓互感器電磁場分布情況進
行了分析和研究。根據有限元分析思想，建立了有限元分析模型，并對模型進行了計算、比較和精確的分析，
通過分析所得的結果，應用ANsYs有限元分析中的優化設計技術，對電壓互感器的電磁機構進行了優化，使
得互感器內部磁場分布更合理，提高了產品的性能。
電磁式電壓互感器的電磁場分析及優化設計.pdf
展開 【5月30日-6月02日 南京】ANSYS Maxwell電磁閥及電磁繼電器模擬分析專題
一、給方法解決以下關鍵問題
1、仿真分析結果主要在于經驗積累，12年以上工程應用專家帶你答疑解惑
2、有效掌握ANSYS Maxwell電磁閥及電磁繼電器模擬分析方法+實操模型訓練
3、所有實例緊緊圍繞ANSYS Maxwell電磁閥及電磁繼電器模擬分析為核心目標，進行實操模擬訓練
二、8個實例模型貼近工程實戰操作
實例01：螺旋線圈磁場仿真
實例02：繼電器2D場分析
實例03：電磁閥3D場分析
實例04：繼電器電磁力參數化分析
實例05：電磁閥電磁力最優化分析
實例06：電磁閥熱分析
實例07：電磁閥穩態磁熱耦合
實例08：繼電器瞬態磁熱耦合
三、本質問題與差異化
1、工程案例積累：專注CAE仿真計算，有大量的工程案例
2、關注計算結果：把仿真分析結果運用到產品中是核心理念
3、師資與專屬權：7000+多學員反饋、提煉的精選內容與實例，形成版權課程體系
4、問題響應參與：自主師資與合伙人模式，可直接對接客戶問題，即時做出響應
5、效果保障措施：所有學員提供高配筆記本、模型、電子資料、操作軟件
四、增值服務
持本人學生證或教師證享有9折優惠；一個單位同時報名2人享有9折優惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優惠。
通過技術鄰成功參加培訓的用戶返現100元（50元現金+50元技術鄰課程抵用券）
五、時間地點
2019年5月30日-6月02日 南京
（第一天報道，上課三天）
六、課程大綱
七、培訓費用
1、3980元/人（含CAE結業證書一本），住宿可統一安排，食宿費用自理。
展開 Simdroid電磁分析
Simdroid Emag是Simdroid的電磁模塊，具有完備的低頻電磁求解功能，支持幾何尺寸、網格尺寸、材料屬性、激勵等的全參數化建模，支持各種形式的電磁場分析。
Simdroid電磁分析類型
電磁分析可以求解二維/三維模型的電場以及磁場。
?靜磁場分析：用于計算由直流電流或永磁體所引起的空間磁場分布，可以計算磁矢勢A、磁場強度H、磁感應強度B等場量，以及電磁力F等相關物理量，一般用于磁路校核、直流電阻、直流電感計算等應用場合。
? 時諧磁場分析：用于計算正弦/余弦電壓、電流激勵所引起的空間磁場分布，可以計算磁矢勢A、磁場強度H、磁感應強度B等場量，以及渦流損耗等相關物理量，一般用于趨膚效應/鄰近效應分析、損耗計算、交流電阻、交流電感計算等應用場合。
? 瞬態磁場（場-路耦合）分析：用于計算由時變電流/電壓、永磁體所引起的空間磁場分布，可以計算磁矢勢A、磁場強度H、磁感應強度B等場量，以及轉矩等相關物理量，一般用于旋轉/直線電機性能分析、電磁作動器電磁分析等應用場合。
? 靜電場分析：用于計算由電荷密度或電勢所引起的空間電場分布，可以計算電勢V、電場強度E等場量，以及電磁力F等物理量，一般用于變壓器、絕緣子、電力金具等設備絕緣校核以及電容矩陣的計算。
? 直流傳導場分析：用于計算直流電流或直流電壓作用于導體上的穩態電流場，可以計算電勢V、電場強度E等場量，以及電導G等物理量，一般用于電力設備直流絕緣特性分析等計算。
? 交流傳導場分析：用于計算正弦/余弦電壓、電流激勵作用于導體上的時諧電流場，可以計算電勢V、電場強度E等場量，以及電導G等物理量，一般用于分析正弦/余弦激勵下電力設備的絕緣特性等領域。
展開 abaqus去哪可以找到關于電磁的例子
anaqus電磁仿真
電機振動噪聲建模分析:基于ANSYS Workbench平臺的電機電磁噪聲仿真分析
電動機與發電機等電力設備的噪聲起因很多，有電磁振動噪聲、機械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細介紹如何將作用在定子上的瞬態電磁力作為結構諧響應分析的載荷計算振動噪聲。
1.電磁模型建立與分析
如圖1所示為一個電機模型，電機的額定輸出功率為550W，額定電壓為220V，極對數為4，定子齒數為24個，轉子的轉速為1500rpm，求電磁振動產生的噪聲大小。
本算例使用的模塊如下：
RMxprt模塊：建立電機類型；
Maxwell模塊：2D瞬態電磁場計算；
Structural 模塊：3D諧響應分析計算；
Acoustics ACT模塊：噪聲計算
注：Acoustics ACT模塊需要單獨安裝，請用戶到官方網站上自行下載。
圖1 電機模型
電機的電路模型如圖2所示。
圖2 電機電路模型
1）啟動Workbench。在Windows XP下單擊“開始”→“所有程序”→ANSYS15→Workbench15命令，即可進入Workbench主界面。
2）保存工程文檔。進入Workbench后，單擊工具欄中的按鈕，將文件保存為“zhendongzaosheng.wbpj”，單擊Getting Started窗口右上角的（關閉）按鈕將其關閉。
3）雙擊Toolbox→Analysis System→RMxprt模塊建立項目A，如圖3所示。
4）雙擊項目A中的A1欄進如RMxprt電機設置平臺，如圖4所示。
圖3 RMxprt模塊 圖4 RMxprt平臺
5）依次選擇菜單RMxprt→Machine Type，在彈出的電機類型選擇對話框中單擊Generic Rotating Machine選項，單擊OK按鈕，如圖5所示。
展開 ANSYS Workbench電磁場分析中的導線絕緣如何操作
將對應的網格設置為空氣或絕緣材料即可
2.另外一種方法就是通過命令的方式來操作，建立的模型為兩根導線緊挨著，那么將中間層的接觸面命名，然后選擇中間面的節點，之后選擇面上的單元，更改單元為不導電的單元為
結果如圖所示，電流密度可以看到，兩個導線之間是均勻的隔離開的，查看導體電壓的時候可以看到中間一條縫隙，設置為絕緣
采用這個方法就可以較好的模型多導線緊挨著狀態下的絕緣問題了
在ANSYS Workbench中進行電磁場分析時，導體設置是一個關鍵步驟。無論是導體方法還是線圈方法，都需要根據具體的分析需求來選擇合適的方法。面對復雜形狀和多導線并排的情況，我們需要采用切割和絕緣處理的方法來解決。通過精細的模型設置和巧妙的操作技巧，我們可以在ANSYS Workbench中準確地進行電磁場分析，為工程實踐提供有力的支持。希望本文能夠幫助讀者更好地理解和應用ANSYS Workbench進行電磁場分析。
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如有項目合作歡迎聯系個人微信號 大龍貓：fwz0703 ，微信公眾號：CAE_ANSYS ，主要應用方向為ANSYS Workbench界面下的各個模塊的使用.
展開 
通過仿真分析電磁表面波
電磁表面波仍在進行深入研究，其可觀察到的現象超出了本文的范圍。例如，一些各向異性材料，如 MoO3，可支持單向表面聲子偏振子。這是因為在某個頻率下，只有一個面內方向的介電常數為負。在下面的動畫中，我們可以看到這樣的情況，其中 MoO3SiO2 上的板坯襯底由電點偶極子激勵。表面聲子偏振以表面等離激元特有的“蝴蝶”模式傳播，例如石墨烯，其中發射的表面等離激元各向同性地傳播。
各向異性表面聲子偏振子在 MoO3 中的傳播板坯由電點偶極子激勵。
通過利用 COMSOL Multiphysics 中的功能，例如電點偶極子節點和 邊界模式分析研究，我們可以通過多種不同的方式對電磁表面波進行建模，并探索相關的豐富現象。
本文內容來自 COMSOL 博客
展開 交流電磁場檢測技術仿真分析
目前我國部分海洋平臺進入了服役的中后期，迫切需要對這些海洋平臺進行安全評估和可靠性分析。
目前，主要的水下無損檢測技術有水下成像檢測、水下超聲波檢測、水下磁粉檢測等。水下成像檢測對水質要求比較高，當水質渾濁的情況下難以發現缺陷。水下超聲波檢測主要針對焊縫內部缺陷的檢測、水下鋼結構的檢驗和評價，通常需要水下和陸地上同時進行檢測，需去掉待測試件表面涂層。水下磁粉檢測對水流要求嚴格，不能應用于流速過快的水下，需要檢測對象表面光滑。
交流電磁檢測（Alternating Current Field Measurement，ACFM）技術結合了交流電位降（ACPD）和渦流檢測（ET）兩種方法。檢測原理為均勻交變磁場在被測工件表面產生均勻的感應電流，當工件表面存有缺陷時，由于工件與空氣電導率不同，感應電流繞過缺陷并在端面處產生聚集，缺陷周圍磁場產生二次畸變。根據二次磁場畸變信號即可對工件表面的缺陷定性和定量分析，實現快速掃查。
與其他水下無損檢測技術相比，ACFM技術具有以下優點：
（1）ACFM技術對水質沒有要求；
（2）ACFM技術產生的磁場能夠很容易穿透金屬上面的涂層，可對不處理涂層的工件進行檢測；
（3）ACFM技術通過檢測可以判斷缺陷長度與深度，實現對缺陷進行定量分析。
綜合考慮水下海洋平臺的檢測環境與檢測成本，交流電磁場檢測技術是解決海洋平臺石油輸送管道和關鍵結構最具潛力的技術方法。
ACFM技術的研究是建立在分析待測試件表面感應電流及磁場分布上的，然而，感應電流和磁場分布難以直觀體現。此外，ACFM技術檢測過程中的影響因素眾多，需要分析不同影響因素對接收信號的影響規律，完全通過試驗手段設計優化ACFM傳感器并進行缺陷定量，增加耗材與時間成本。
展開 電磁場分析軟件FEKO
電磁場分析軟件FEKO
FEKO是復雜形狀三維結構的電磁場分析軟件，是適用于復雜專業電磁場的仿真軟件，應用范圍非常廣泛。FEKO基于著名的矩量法（ MoM）對 Maxwell方程組求解，可以解決任意復雜結構的電磁問題，把多層快速多極子（MLFMM：Multi-Level Fast Multipole Method）算法推向市場的商業代碼，在保持精度的前提下大大提高了計算效率，使得精確仿真電大問題成為可能（典型的如簡單介質模型的 RCS、天線罩、介質透鏡）。FEKO中通過混合 MoM/ PO和MoM/UTD來為電大尺寸問題的精度提供保證，非常適合于分析開域輻射、雷達散射截面（ RCS）領域的各類電磁場問題。FEKO還針對許多特定問題，例如平面多層介質結構、金屬表面的涂覆等等，開發了量身定制的代碼，在保證精度的同時獲得最佳的效率。
展開 電磁分析過程
一、
1.定義單元類型
1.solid98 （銜鐵和磁極單元）
2.infin47 (空氣單元)
3.sourc36 （線圈單元）
2.為sourc36定義時常數
Cur 3000（3000*1A）
Dy 14mm
Dz 120mm
3.定義material props
材料1 ：MURX為1 （空氣和線圈的磁導率）
材料2： MURX為2000（銜鐵和磁極的磁導率）
二、建模
1.銜鐵和磁極最終模型為：（并將體 glue）
2.將線圈單元sourc36加到銜鐵上
采用由低到高建立單元法：首先做出節點，然后通過節點建立四個sourc36單元（線圈）.如下圖所示
3.建立空氣單元，將整個模型包裹住。
4.選取所有體：overlap
三、為幾何模型分配單元類型和材料性能參數，劃分網格
1、為銜鐵和磁極體分配Solid98，MURX2
2、為空氣體分配Infin47，MURX1
3、劃分網格
1）對銜鐵磁極體采用自由網格劃分法
2）對空氣表面采用自由網格劃分
四、加載求解
1、邊界條件
在面A2上添加邊界條件Value of potential (Mag)=0
2、計算
由于單位沒有統一到標準單位，所以數值大小不正確，但應該不會影響磁感線的分布情況
問題：1、邊界條件添加的是否正確？
2、最后結果磁感線的分布是否正確？
目的是想得到如圖所示的磁力線，可結果并不如愿，望各位大蝦指教。
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