ansys電弧仿真的案例
5.19 直播預告 | 揭秘電弧仿真：Ansys最新技術與應用案例
5月19日16:00，Ansys官方『揭秘電弧仿真：Ansys最新技術與應用案例』研討會將基于Fluent、Maxwell講解電弧仿真多物理場聯(lián)合分析，建立從原理方法到工程案例的完整實踐流程。感興趣的下滑預約學習??
時間：5月19日（星期二），16:00-17:00
內(nèi)容簡介：
隨著電力設備向高容量、高可靠性發(fā)展，電弧仿真已成為設計與驗證階段的關鍵技術之一。本次線上研討會將聚焦 Ansys 在電弧仿真領域的最新進展，詳細介紹如何利用 Fluent 與 Maxwell 實現(xiàn)電弧的多物理場聯(lián)合分析。內(nèi)容涵蓋從原理方法到工程案例的完整實踐過程，幫助工程師更準確地評估電弧風險、優(yōu)化設備設計，并縮短研發(fā)周期、降低試驗成本。
講師：
羅智 | Ansys 高級應用工程師
羅智，Ansys高級應用工程師，主要負責Fluent、Polyflow等流體產(chǎn)品的售前技術支持工作。從事流體仿真工作近十年，具備豐富的家電、消費電子等行業(yè)經(jīng)驗，現(xiàn)專注于流程自動化、電弧仿真、材料成型、氫能等應用領域。
形式：線上
費用：免費
掃碼立即報名
(web: https://www.yqgqt.org.cn/links/24)
- -THE END- -
技術鄰簡介：
技術鄰，是一家深耕工科制造業(yè)領域逾二十年的專業(yè)技術平臺。
我們的服務覆蓋力學、機械、材料、航空、交通運輸、電子電氣、通信、化工、能源、船舶、冶金、建筑土木、水利測繪等眾多專業(yè)方向。以CAE仿真為特色和入口，在結(jié)構、流體、電磁、熱動力學、工藝、聲、光及加工工藝等領域，擁有深厚的專家資源和項目經(jīng)驗。累計幫助1200+企業(yè)解決制造業(yè)研發(fā)困擾，100萬+工程師提升專業(yè)能力。
展開 電弧仿真UDF和模型文件 ￥20
電弧仿真UDF和模型文件
電弧放電仿真 ￥1000
電弧是指在兩個電極之間，因為電壓差引起的電離氣體擊穿形成的氣體放電現(xiàn)象。當兩個電極之間的電壓達到一定程度時，電流會在兩個電極之間形成一個通道，導電氣體會被電離，形成一個帶電等離子體，這就是電弧。電弧的形成需要滿足一定的條件，包括足夠的電壓差、適當?shù)碾姌O間距、導電氣體的性質(zhì)等。當這些條件得到滿足時，電壓會加速導電氣體中的電子，形成高能電子束，撞擊氣體分子，激發(fā)化學反應并產(chǎn)生離子。這些帶電粒子會導致氣體的電導率增加，從而使電流在電極之間建立起電弧通道。電弧的特點包括高溫、高亮度、高能量和高頻閃爍。它具有強烈的熱輻射和光輻射，可以產(chǎn)生明亮的火花、火焰和光弧。由于電弧可以提供高能量，因此廣泛應用于電焊、電切、電刷涂等工業(yè)和實驗室應用中。
本案例基于COMSOL軟件多個物理場模擬了電弧放電的過程，模擬結(jié)果如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎交流合作！
展開 初步研究電弧仿真收斂性
斷路器電弧運動仿真
Comsol6.1版本出來了，原本認為最新版本在斷路器電弧收斂性方面會有很大的改善，然而導入之前已做好的6.0版本文件發(fā)現(xiàn)，在多物理場模塊下，之前需要的方程模塊選項沒了，多出來磁流體模塊。研究了一個下午，起弧是能模擬出來，而電弧似乎一直在觸點附近，并沒受到洛侖磁力的作用，也找不出原因。最后，還是研究以前的案例。
現(xiàn)將電路串聯(lián)電阻設置為0.5Ω，以前是1.5Ω，1.5Ω時的收斂性好于0.5Ω，后者很難收斂。通過改變求解器設置參數(shù)，得到了以下收斂圖，如圖1所示。
圖1 殘差收斂圖
最終的溫度云圖和速度云圖等，一口氣疊加在一起，如圖2所示。
在電弧收斂性方面，據(jù)圖1本人總結(jié)，當殘差值在e7左右時，結(jié)果很難收斂，半天就跑0.5ms。
展開 
MCCB觸頭打開電弧運動過程仿真分析
電弧分析是斷路器設備的重點與難點，主要考慮流體分析、熱分析、電場分析、磁場分析，其難度是最大的地方是如何讓電弧更改好的進入柵片，本次分析的是經(jīng)典案例，將MCCB的觸頭分開，那么觸頭之間產(chǎn)生電弧，在ANSYS分析中能夠更好的獲取電弧的運動趨勢，觀察電弧將進入柵片的過程
溫度變化過程如圖所示
電流變化過程如圖所示
電壓出現(xiàn)下降趨勢，結(jié)果如圖
采用的動網(wǎng)格顯示效果如圖所示
獲取電壓的變化過程云圖，電弧進入柵片，動靜觸頭打開，電弧電壓上升，該過程能夠很好的變化電流運動過程，查看其效果觀察柵片的布局合理性，觀察電壓變化過程，為滅弧室設計提共很好的支撐
關鍵詞：MCCB 電弧仿真 斷路器
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
專注于電弧仿真的方法研究
如有問題請留言！！！
展開 斷路器開關電弧仿真
對于斷路器電弧的研究，主要包括開關分斷過程中起弧過程、弧根移動與躍遷及金屬柵片切割電弧這三個過程。采用comsol軟件，對簡單二維電弧的上述三個過程進行數(shù)值模擬，結(jié)合仿真結(jié)果，分析電弧的運動特性，指導后續(xù)的產(chǎn)品改進。
本次模擬對象的幾何模型如下圖所示。圖1和圖2差別在于，圖1動觸頭向下分斷，而圖2動觸頭向上分斷。研究觸頭布置的不同給電弧運動帶來的差異；
圖1斷路器開斷起弧(動觸頭向下移動)
圖2 斷路器開斷起弧(動觸頭向上移動)
邊界條件設置：橫向磁場強度為50mT，回路電流為100A，環(huán)境溫度300K，初始化給起弧區(qū)域溫度為4000K。注：當回路電流給100A時，電弧電流也就是保持恒定值，因此電弧通過柵片作用也不會被熄滅，本次模擬僅觀察兩類觸頭布置下電弧運動差異。
圖3 電弧運動(動觸頭向下)
圖4 電弧運動(動觸頭向上)
從圖3和圖4中可以看出，電弧運動的差異性取決于弧根移動距離及其跳躍時間。為了使電弧在跑弧道上弧根水平距離保持一致，將觸頭形式布置圖2的形式，有利于柵片均勻切割電弧。
以上研究存在一些不足之處，僅提供參考意義。
展開 某型號接觸器--開關的觸頭電弧運動仿真分析
電弧仿真作為電氣設備仿真技術中王冠上的寶石，其知識的重要度不言而喻，而其過高的技術難度，導致很難普及，所以該技術在江浙滬數(shù)以千計的電氣廠家中并沒有廣泛應用，而能夠仿真電弧 的企業(yè)無一不是大規(guī)模的高技術高起點的企業(yè)。
科研永無止境，進步永無盡頭！
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
歡迎關注微信公眾號：CAE_ANSYS
歡迎關注我的頁面http://www.yqgqt.org.cn/z/290258 大龍貓??-技術鄰
切換視頻/帖子，查看過去發(fā)表的文章，獲取你感興趣的內(nèi)容
如有項目合作歡迎聯(lián)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.
更多精彩文章，下載過去的案例經(jīng)驗目錄：
2017~2021大龍貓文章經(jīng)驗總結(jié)統(tǒng)計.pdf
2021~2023大龍貓文章經(jīng)驗總結(jié)統(tǒng)計.pdf
2023~2025大龍貓文章經(jīng)驗總結(jié)統(tǒng)計.pdf
推薦 個人制作的《ANSYS Workbench 必修課》 ANSYS必修課_workbench基礎操作應用視頻教程_培訓課程-技術鄰
展開 斷路器滅弧室電弧重燃現(xiàn)象的仿真
斷路器在觸頭分開后，電弧進入滅弧柵片，電弧電壓升高，這個是最理想的狀態(tài)，從而達到滅弧的目的，結(jié)果如下圖所示
但是，電弧可能會發(fā)生重燃， 電弧重燃后其在觸頭位置重新出現(xiàn)電弧，從而將電弧電壓迅速的降低，進而電弧持續(xù)燃燒，打不打滅弧的目的，結(jié)果如下圖所示
究其原因，應該是在觸頭位置其電弧燃燒后的余溫過高，觸頭之間的電壓較大，達到了重燃的條件，這個重燃是突然的發(fā)生，并沒有傳導的趨勢，降低這個的條件就是讓電弧快速遠離觸頭，降低溫度。
除此之外，電弧還可能發(fā)生背后擊穿，在滅弧柵片的后方，電弧運動過去之后發(fā)生短接，從而降低電弧電壓
所以這種情況不是我們想看到的結(jié)果，這就需要我們將電弧最好同時通過滅弧柵片達到提高電弧電壓的目的
電弧仿真可以模擬電弧進入柵片，動靜觸頭打開，電弧電壓上升，能夠很好的獲取變化電流運動過程，查看其效果觀察柵片的布局合理性，觀察電壓變化過程，為滅弧室設計提共很好的支撐
關鍵詞：斷路器 電弧仿真 ansys
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
專注于電弧仿真的方法研究
如有問題請留言！！！
展開 微型斷路器電弧仿真分析_MCB Arc Simulation
2) 引導區(qū)域是從觸點處到滅弧柵之間的空間，由上下兩組導磁鐵片及絕緣隔離片組成，形成一個電弧轉(zhuǎn)移通道。3) 滅弧柵組件：由9片相互絕緣、片間距約為1.8mm的帶有凹口的鋼片用絕緣框組裝而成，框背后開有通氣孔。
圖19 滅弧室結(jié)構及原理示意圖2、 電弧的害處斷路器分斷大電流時，動靜觸點間會產(chǎn)生溫度極高、發(fā)出強光的電弧。電弧有兩個害處，一是引起高溫燒壞觸點等零件；二是它本身也是電流，電弧不熄相當于電流不斷，而斷路器需要非常快速地終止所有電流，通常要求機構跳閘后30－150毫秒之間熄滅電弧。
3、 柵片滅弧原理小型斷路器通常采用“金屬柵片滅弧法”，其基本原理是利用金屬柵片產(chǎn)生的感應磁場形成電磁動力（磁吹弧力），將電弧吸入滅弧室，然后分割成若干小段，利用交流電的“過零”及電弧的“近陰極效應”達到快速熄滅電弧的目的。另外滅弧柵還有降溫、散熱、通風等功能。移動電弧的電磁力分析：電弧本質(zhì)上是一團被電離的氣體，受力時易發(fā)生移動。同時它也是一段電流，既可以產(chǎn)生磁場，也可受到電磁力作用。斷路器觸點右邊設置了上下2塊鐵片，滅弧柵組件中有9片鐵片，當電弧產(chǎn)生時，強大的電弧電流產(chǎn)生磁場，將鐵片磁化（有研究表明可多產(chǎn)生約39%的磁場）。這個磁場力反過來又對電弧產(chǎn)生安培力，將電弧往鐵片方向拉（另一邊看來是吹），電弧迅速移入滅弧柵組件。不用擔心會吹過頭，過頭了還會吹回來的。電弧在滅弧室被截成多段小電弧，然后冷卻、熄滅。根據(jù)電弧的“近陰極效應”，電弧放電時，近陰極一端吸引、積累了大量正離子，當交流電過零反向后，陰極變陽極，正離子區(qū)域可以形成約150V－250V左右的反向電場，這個電場能抵消起弧的外電場，從而阻斷電弧電流。滅弧室設計成9隔，電弧引入后被截成10段，每段都有一個陰極，串聯(lián)起來就有1500V以上的反壓，當外電場低于此值，電弧就會熄滅。
展開 電弧仿真關于直流斷路器，永磁鐵的影響
電弧仿真關于直流斷路器，永磁鐵的影響
永磁體的添加，可以看到電弧在磁場的作用下有個明顯的便宜，參考下面的視頻動畫
2026 R1 | Ansys流體仿真專題網(wǎng)絡研討會上線（共7場）
點擊立即報名
4/21 | Ansys Fluent 2026 R1動力電池新功能介紹
講師簡介：
陳桂杰 | Ansys 主任應用工程師
主題簡介：Fluent 2026 R1版本電池模塊的更新主要包括GPU求解器支持電池模塊中共軛傳熱計算，熱失控仿真，降階模型訓練；降階模型中面通量分布提升含流量變化的降階模型的預測精度。共節(jié)點和非共節(jié)點的混合網(wǎng)格使用，以及輕量化模式下的非共節(jié)點交界面設定提高處理大規(guī)模電池模型的效率。此外還有關于DCiR和LTI+HTC ROM的應用案例展示。
點擊立即報名
4/29 | Ansys SPH產(chǎn)品功能更新及仿真應用
講師簡介：
張琪 | Ansys高級應用工程師
主題簡介：SPH（光滑粒子流體動力學）是一種拉格朗日無網(wǎng)格方法，Ansys SPH產(chǎn)品由于沒有網(wǎng)格約束的限制，在許多模擬場景中更加靈活，尤其擅長模擬復雜自由液面情景（如飛濺和噴淋）以及涉及運動物體的應用場景。2026 R1版本加強了SPH求解器，并且針對粒子自適應加密、GPU加速、入口邊界條件、粘性力模型等多項功能進行了更新，此外，新版本在多物理場耦合及計算性能方面也實現(xiàn)了顯著提升。
點擊立即報名
5/19 | 揭秘電弧仿真：Ansys最新技術與應用案例
講師簡介：
羅智 | Ansys高級應用工程師
主題簡介：隨著電力設備向高容量、高可靠性發(fā)展，電弧仿真已成為設計與驗證階段的關鍵技術之一。本次線上研討會將聚焦 Ansys 在電弧仿真領域的最新進展，詳細介紹如何利用 Fluent 與 Maxwell 實現(xiàn)電弧的多物理場聯(lián)合分析。
展開 
Ansys 2024 全球仿真大會邀您共赴蘇州參會交流
自動化LPDDR5仿真流程
電子設計仿真-低頻
譚洪濤 | Ansys 技術經(jīng)理
演講主題：Ansys LF產(chǎn)品更新
Eddie Chong | Ansys 主任工程師
演講主題：Motor-CAD新能源汽車電機油冷仿真
王德聚 | Ansys 主任工程師
演講主題：Ansys電弧仿真流程（Maxwell+Fluent）
葉一帆 | Ansys 高級工程師
演講主題：optiSLang AI+在多目標優(yōu)化設計中的應用
王楊 | Ansys 主任工程師
演講主題：新能源汽車電機NVH及多目標優(yōu)化仿真
裴瑞琳 | 沈陽工業(yè)大學/蘇州英磁新能源科技有限公司 電氣工程學院 二級教授（博導）
演講主題：軟磁材料多物理場下性能表征與電機模型重建技術
秦宗仁 | 博世華域轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有限公司 工程師
演講主題：博世華域汽車轉(zhuǎn)向TAS傳感器電磁設計
劉勇進 | 日立能源（中國）有限公司 變壓器技術中心研發(fā)工程師
演講主題：利用PyAEDT實現(xiàn)干式變壓器電磁仿真自動化
戴冀 | 臺達電子企業(yè)管理(上海)有限公司 電機設計課 電子設計資深課長
演講主題：電機電磁、結(jié)構多目標參數(shù)化耦合優(yōu)化仿真
CPS多物理場仿真
Teongming Cheah | Ansys 資深技術總監(jiān)
演講主題：歡迎致辭
褚正浩 | Ansys 高級技術經(jīng)理
演講主題：Ansys 芯片-封裝-系統(tǒng)協(xié)同仿真方案
廉海潯 | Ansys 高級應用工程師
演講主題：基于ROM的DTM仿真方案
徐志敏 | Ansys 主任應用工程師
演講主題：電/熱/力耦合仿真評估3DIC在高溫/形變下的SIPI性能
侯明剛 | Ansys 首席應用工程師
演講主題
展開 ANSYS ACP復合材料鋪層固定機翼蒙皮肋筋仿真，附講解視頻及模型文件 ￥98
概述
本指導文檔旨在幫助新手使用?ANSYS Composite PrepPost（ACP）模塊進行復合材料的分析。本教程以機翼蒙皮為案例，結(jié)合本教程，您將學習如何創(chuàng)建復合材料模型、定義材料屬性、設置鋪層、進行網(wǎng)格劃分、施加載荷和邊界條件，并最終求解和分析結(jié)果。
2. 操作流程
2.1 幾何處理
1. 幾何導入與處理：
o 在 SpaceClaim 或其他三維軟件（如CATIA、SolidWorks、Inventor等）中對幾何模型進行預處理，確保模型的完整性和準確性。
o 對于機翼蒙皮和肋板等復雜結(jié)構，需將蒙皮和肋板分割為獨立的面或體，以便后續(xù)定義接觸關系和鋪層順序。在接觸區(qū)域（如蒙皮與肋板的連接處），需進行精確的幾何分割，確保接觸面清晰且邊界明確。
o 為了便于共節(jié)點識別或接觸定義，可在接觸區(qū)域生成輔助線或面，確保網(wǎng)格劃分時節(jié)點對齊，避免因網(wǎng)格不匹配導致計算錯誤。
2.2 材料定義
1. 在左側(cè)Component Systems找到ACP模塊，拖拽到A模塊下Gometry下，這樣可以利用前面已有的模型。
2. 雙擊E模塊下的model，打開mechanical界面。
3. 在E模塊下雙擊Engenering Data，找到材料數(shù)據(jù)庫，對模型材料進行設置，添加碳纖維（Carbon Fiber 290）、環(huán)氧樹脂（Epoxy Carbon UD 230）和PVC Foa 60材料。
4. 定義材料的彈性模量、泊松比等屬性。
5. 回到mechanical界面，更新材料，確保材料屬性正確加載。
6.
展開 ANSYS Workbench汽車防撞梁碰撞仿真，附講解視頻及模型文件 ￥88
ANSYS Workbench防撞梁碰撞仿真指導手冊
本案例文檔，適合本科畢業(yè)設計水平，具有極高參考價值，請合理使用文檔。涉及汽車防撞梁結(jié)構的幾何處理，模型建立，碰撞分析，結(jié)果處理等各個方面。設置方法程詳細，結(jié)果結(jié)果合理。相關復合材料鋪層均可使用該文檔方法設置完成。
附帶詳細講解視頻和案例模型
1. 概述
本手冊旨在指導用戶使用ANSYS Workbench進行防撞梁碰撞仿真分析。通過幾何處理、材料定義、網(wǎng)格劃分、接觸設置、邊界條件定義、計算參數(shù)配置及結(jié)果分析等步驟，完成從建模到仿真的全流程操作。本手冊適用于結(jié)構工程師、仿真分析師及相關技術人員。
2. 幾何處理
2.1 幾何導入
推薦使用SpaceClaim或DesignModeler (DM) 進行幾何前處理，二者在抽殼、幾何修復等操作中效率較高。也可選擇用其他三維CAD軟件（如SolidWorks、CATIA）導入幾何，但需確保導出格式兼容（如.stp、.igs）。
打開Workbench，進入Geometry模塊。右鍵點擊Import Geometry，選擇防撞梁模型文件（如.stp格式）。點擊Generate生成幾何體，雙擊進入該模塊，檢查模型完整性。也可以先打開該模塊，再導入幾何。
2.2 幾何簡化（抽殼）
防撞梁通常采用殼單元（Shell Element）簡化，以減少計算量。
操作步驟：在SpaceClaim/DM中選擇抽殼工具（Thin/Surface）。點擊目標面，設置厚度方向（例如3mm），生成殼模型。隱藏實體模型（快捷鍵F9），僅顯示殼結(jié)構。
幾何檢查：切換至線框模式（Wireframe），檢查自由邊（紅色顯示）。
展開 基于Adams與Ansys的噴漿機斷臂仿真分析 附ANSYS和ADAMS聯(lián)合仿真步驟--剛?cè)峄旌夏Ｐ?/span>
后臂各鉸點x、y、z方向受力情況
基于Ansys的后臂有限元模型建模及仿真
1.基于HyperMesh有限元模型前處理
為了獲得精度較高的網(wǎng)格，也方便定義后臂材料屬性。本案例中使用HyperMesh對后臂幾何體進行網(wǎng)格劃分。
HyperMesh網(wǎng)格模型
為了方便在對應的鉸點上施加上面得到的Adams仿真分析得到的受力結(jié)果，在后臂的鉸座表面處均建立了點網(wǎng)格（MASS21）,并與鉸座表面節(jié)點建立起剛性連接。定義點網(wǎng)格質(zhì)量近似為0，這樣在點網(wǎng)格施加的力可以等效的傳遞到鉸座表面各節(jié)點處。
HyperMesh中建立的剛性連接
2.Ansys有限元模型
將HyperMesh建立的網(wǎng)格文件輸出為cdb格式并導入到Ansys中，在油缸鉸座位置設置約束，并在鉸點處分別添加x、y、z方向的作用力。（注意：此時坐標系需要與Adams中是否保持一致）
Ansys 仿真模型
進行上述設置后，進行慣性釋放（Inertia Relif）后進行求解，得到后臂應力仿真分析結(jié)果。
后臂應力仿真分析結(jié)果
后臂斷裂位置與有限元結(jié)果對比
通過對比該公司現(xiàn)場問題斷臂的位置和有限元仿真結(jié)果，后臂出現(xiàn)裂縫和斷開位置均位于后臂的T型角處，與仿真應力最大位置一致。
后臂斷裂位置與有限元結(jié)果對比
下載地址：ANSYS和ADAMS聯(lián)合仿真步驟--剛?cè)峄旌夏Ｐ徒?/span>
展開 