ansys中的激勵源
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys中的激勵源的實例教程
1.端口與激勵
FEKO中的端口形式與激勵形式有多種，每一種的使用環境也有所不同，選擇不當會導致計算報錯或者計算結果不準確。
端口類型
激勵形式
天線類型
Wire port
Voltage source
Wire 天線（理想偶極子天線，），針饋波導，線饋微帶天線
Edge port
Voltage source
微帶天線，圓柱形振子天線
Waveguide port
Waveguide exitation
矩形波導，圓波導，同軸線（端口必須是標準的矩形，圓形，環形如同軸線）
FEM line port
Current source
FEM modal port
FEM modal port
可以針對形狀不規則的端口
注意事項：
利用line將微帶貼片與地相連接，并設置wire port端口和voltage source激勵，其等效于利用同軸進行饋電的形式,剖分時wire的半徑應與原同軸線饋針的半徑一致，才能獲得較為準確駐波比。同時line需要完全被介質包裹，或者完全置于真空中，才可以設置wire port。
edge port可以被用來對微帶濾波器或者微帶天線側饋形式下進行饋電，同時需要注意的是：edge port也需要被介質完全包裹，或者完全置于真空中，所以要將饋電端口向介質中延申一段。
展開 因此，若所仿真模型為電動機（發電機），施加激勵源為電壓源時，那么A相電壓源表達式應為UA= Um*sin（ωt+δ）（對發電機：UA= Um*sin（ωt-δ）），其他兩相可依據三相對稱關系寫出。
三、有關說明：
1、對于旋轉運動，本帖所述方法具有很廣的適用范圍，可適用于所有類別的同步電機，諸如汽輪發電機，水輪發電機，永磁同步電機，爪極電機，感應子電機，等等。
2、也可以不按照本帖中默認的轉子位置角及激勵源初始相位角進行設置，但無論怎樣，二者一定要相匹配，即轉子在空間上轉動多少電角度，那么電壓或電流在時間上也應轉動相應的電角度。
3、如果轉子初始位置角和激勵源初始相位角不匹配，那么仿真所得到的電流，轉矩，功率曲線都是錯誤的，而反電勢和電壓是不受影響的，其中道理不難理解。
4、本貼是基于sin函數施加激勵，也可以采用cos函數，但轉子位置角需要在本帖所述方法基礎上，移動90度電角度。
5、不建議采用電流源，因為對于二維模型，若施加電流源且導線形式設置為多股（stranded），則無法計及電機繞組和端部電感。若導線形式設置為單股（solid），雖然可計及電阻，但與電機多股導線實際情況不符。
6、附件為基于Ansoft 14版本，電勵磁同步電動機和發電機rmxprt及maxwell模型。在轉子初始位置角及電壓源初始相位角匹配的前提下，分別設置了兩組不同轉子初始位置角及相應的電壓源初始相位角，仿真結果表明，本貼研究結論正確。
歡迎大家跟帖發表見解。
展開 本篇回答一位朋友提出來的問題，說明如何在ANSYS WOKRBENCH中施加分段函數激勵。
假設分段的分布載荷如下
該載荷施加在一長方體的頂面上，作為分布力系施加。
下面說明操作方法。
1. 創建一個瞬態動力學分析系統
2.創建一長方體，尺寸任意。
3.劃分網格
4.分析設置
設置兩個時間步，
第一步終止時間為1秒，打開自動時間步長，通過載荷步來定義載荷子步，初始子步10步，最小5步，最多20步。
再定義第二步如下
其含義是
第2步終止時間為2秒，打開自動時間步長，通過載荷步來定義載荷子步，初始子步10步，最小5步，最多20步.
5.固定左端
6.在上面施加分布載荷1
首先定義第一個載荷步內的函數載荷
接著休眠期第二段（1-2秒內的部分）
得到結果如下
7.在上面施加分布載荷2
接著休眠期第1段（0-1秒內的部分）
得到結果如下
這就可以了。
至于后面的求解就不再贅述了。
來源：宋博士的博客，版權歸作者所有。
展開 本文在ANSYS中實現了振動臺試驗的仿真，包含模態分析和諧響應分析。并且提供了兩個框架模型和源文件，讀者完全可以用這兩個框架模型做更深入的研究。
本文目錄
一：振動臺試驗的框架模型
二：試驗模型的ANSYS模態分析
三：掃頻試驗與諧響應分析
四：某實際項目的建模和模態分析（五層混凝土框架結構）
五：本文所有模型和分析的源文件
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一：振動臺試驗的框架模型
筆者當年做畢業設計的時候，需要制作一個框架結構。為這個事情，查閱了不少資料。最后確定使用有機玻璃材料，就是工業上常用的亞克力，英文是PMMA。原因有三：1 材料應用廣泛，所以便宜；2 制作模型方便，各種形狀容易切割，膠水粘劑也足夠牢固；3 線彈性材料，具備一定的強度。
展開 徑向氣隙磁密波形近似于正弦波，幅值為0.59T，圖中不規則的缺口畸變是由定子開槽氣隙磁導不均勻導致。
圖7 電機氣隙磁密3D分布
4.3 空載反電動勢分析
空載反電動勢波形對電機設計有重要參考價值。在額定轉速下求解出電機空載反電動勢如圖8所示。直觀看出該電機空載反電動勢具有較高的正弦分布，同時對其進行FFT分析，諧波含量較少，這表明電機設計斜極繞組、槽極參數的合理性。
圖8 電機反電動勢波形
4.4 齒槽轉矩分析
無論徑向式還是軸向式磁通永磁電機，都存在一個齒槽轉矩，即電機中的磁極與定子槽之間相互作用會產生一個轉矩脈動，它影響電機低速時的轉矩質量、噪聲及其整個的運行性能。近期國內外眾多學者針對軸向磁通永磁電機齒槽轉矩的抑制技術做了一系列的研究工作，主要為斜極、斜槽、極弧優化、不等氣隙、不同極弧配合、極槽配合和永磁體相對位置對其的影響。該電機轉子磁鋼設計為雙向斜極抑制電機齒槽轉矩。在Ansys軟件中借助瞬態求解器，將電機轉速設置為1r/min，同時加密電機各部分的網格，另外為確定最佳斜極角度，對磁鋼斜極角度進行參數化掃描，最終求得最小電機齒槽轉矩如圖9所示，電機齒槽轉矩的峰峰值僅為1.58Nm。
圖9 電機齒槽轉矩
4.5 電機額定負載性能分析
實際工作時，電機額定轉速5600r/min，在Ansys軟件中采用電流源激勵，求得電機輸出轉矩波形如圖10所示，可得該工作點的平均轉矩為61.2Nm。
圖10 電機額定轉矩
5 樣機試驗與仿真對比分析
根據理論計算結果得出電機參數制作出物理樣機，如圖11所示。該電機由控制器和電機本體組成，該樣機在試驗臺上測試，結果如表3所示，性能指標達到設計要求。
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圖9 電機齒槽轉矩
4.5 電機額定負載性能分析
實際工作時，電機額定轉速5600r/min，在Ansys軟件中采用電流源激勵，求得電機輸出轉矩波形如圖10所示，可得該工作點的平均轉矩為61.2Nm。
圖10 電機額定轉矩
5 樣機試驗與仿真對比分析
根據理論計算結果得出電機參數制作出物理樣機，如圖11所示。
軟件中采用電流源激勵，求得電機輸出轉矩波形如圖10所示，可得該工作點的平均轉矩為61.2Nm。
1.端口與激勵
FEKO中的端口形式與激勵形式有多種，每一種的使用環境也有所不同，選擇不當會導致計算報錯或者計算結果不準確。
端口類型
激勵形式
天線類型
Wire port
Voltage source
Wire 天線（理想偶極子天線，），針饋波導，線饋微帶天線
作者介紹： 力學碩士，有七年的結構有限元分析經驗，三年振動臺試驗經歷。
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振動臺試驗是一種常見的動力環境試驗。本文在ANSYS中實現了振動臺試驗的仿真，包含模態分析和諧響應分析。并且提供了兩個框架模型和源文件，讀者完全可以用這兩個框架模型做更深入的研究。
本文目錄
一：振動臺試驗的框架模型
二：試驗模型的ANSYS
本篇回答一位朋友提出來的問題，說明如何在ANSYS WOKRBENCH中施加分段函數激勵。
假設分段的分布載荷如下
該載荷施加在一長方體的頂面上，作為分布力系施加。
下面說明操作方法。
1. 創建一個瞬態動力學分析系統
2.創建一長方體，尺寸任意。
3.劃分網格
4.分析設置
設置兩個時間步，
第一步終止時間為1秒，打開自動時間步長，通過載荷步來定義載荷子步
一、對于直線運動，以廣泛使用的直線電機為例，作具體闡述。
直線電機band設置有個原則，即要確保動子在運動過程中，不要超過band的范圍。另外，除了指定band，還需要用一個空氣包貼著動子表面，將動子包住。顯然，band尺寸要比空氣包尺寸大。最后，不要忘記再用一個大大的空氣包，將所有模型包住，以使得求解域連通。
直線電機指定band后，還需要設置initial position
