ansys螺旋線圈建模的案例
基于ANSYS Maxwell的平面螺旋型線圈電感仿真分析
二、不含隔磁片的平面螺旋型線圈
本節(jié)將在ANSYS Maxwell的Magnetostatic靜磁場(chǎng)求解器的RZ軸對(duì)稱坐標(biāo)系中，建立圖1(a)中不含隔磁片的平面螺旋型線圈的2D和3D模型。為了對(duì)比結(jié)果，2D和3D模型應(yīng)設(shè)置相同大小的求解區(qū)域。
（一）不含隔磁片的平面螺旋型線圈2D模型
本節(jié)將對(duì)線圈采用兩種建模方式。第一種采用導(dǎo)線的圓截面對(duì)線圈進(jìn)行建模，第二種將線圈截面用一個(gè)矩形進(jìn)行近似建模，現(xiàn)在對(duì)比兩種建模方法的結(jié)果。
第一種建模方式，每一匝導(dǎo)線用一個(gè)半徑為0.5mm、 材料為銅的圓形表示，匝間距為0.15mm，建立好的模型如圖2所示。為線圈添加一個(gè)高度和寬度均為100mm的求解區(qū)域Region。給每一匝線圈加載激勵(lì)電流1A，并設(shè)置求解電感矩陣值，Maxwell 2D→Parameters→Assign→Matrix，在彈出的窗口中勾選加載在10個(gè)圓截面上的激勵(lì)源。設(shè)置完畢后，對(duì)模型進(jìn)行分析求解。
在Maxwell 2D→Results→Solution Data窗口中查看求解結(jié)果，以10匝導(dǎo)線的圓截面對(duì)平面螺旋線圈進(jìn)行建模，得到的電感矩陣為一個(gè)10×10的電感矩陣，主對(duì)角線元素為每匝導(dǎo)線的自感，其他非主對(duì)角線元素為各匝導(dǎo)線之間的互感。由于線圈電感L即為每匝導(dǎo)線的自感Li與各匝導(dǎo)線之間互感Mij之和，得出式(2)：
式(2)中，Li為線圈的自感，Mij為第i匝導(dǎo)線與第j匝導(dǎo)線之間的互感。將ANSYS計(jì)算的電感矩陣數(shù)據(jù)導(dǎo)入Matlab中，根據(jù)式(2)計(jì)算得到的線圈電感值為3.653 2uH。
此外，利用ANSYS Maxwell軟件可以求出整個(gè)求解區(qū)域的能量，再通過(guò)線圈電感與線圈總能量的關(guān)系求出線圈的電感值。
展開(kāi) ANSYS中螺旋箍筋的建模
ANSYS中螺旋箍筋的建模
近日，有不少同學(xué)向水哥咨詢螺旋箍筋的相關(guān)問(wèn)題，今天終于忙里偷閑，得一閑暇下午，趁空與大家分享下ANSYS中螺旋箍筋的建模方法。
螺旋箍筋可以分為矩形螺旋箍筋以及圓環(huán)螺旋箍筋，兩者建模思路一樣，相對(duì)來(lái)講，圓環(huán)螺旋箍筋建模會(huì)稍微比較繁瑣一點(diǎn)，這里水哥就以圓環(huán)螺旋箍筋建模為例，說(shuō)說(shuō)其建模方法。
本文案例如下：
某圓柱，直徑1000，長(zhǎng)度2550，采用C40混凝土，HRB400鋼筋，配置螺旋箍筋，間距為150，保護(hù)層厚度為50，試采用ANSYS建立該柱有限元模型。結(jié)構(gòu)幾何模型如下：
建模思路以及注意的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
一、總體建模思路與常見(jiàn)的通過(guò)劃分幾何線形成鋼筋單元不同，螺旋鋼筋建模通過(guò)節(jié)點(diǎn)建立單元的方式形成鋼筋單元。
二、建模坐標(biāo)系為柱坐標(biāo)系。
三、確定每一半圈鋼筋的劃分段數(shù)，并根據(jù)劃分段數(shù)確定整體模型的豎向劃分段數(shù)。
四、定義數(shù)組，通過(guò)位置坐標(biāo)獲取在特定位置處的節(jié)點(diǎn)編號(hào)，存入數(shù)組。
五、建立相應(yīng)的鋼筋單元。
螺旋箍筋的建模需要一定的編程基礎(chǔ)，限于篇幅，本次僅僅羅列出關(guān)鍵地方的命令流，并進(jìn)行一定的講解。
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finish
/clear
/prep7
et,1,solid65
et,2,link8
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材料、實(shí)常數(shù)定義
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!建立外圈混凝土，并切分出縱筋線
cyl4,,,450,,500,360,2550
wprota,,,90
*do,i,1,10
wprota,,18
vsbw,all
*enddo
wpcsys,-1
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!按照150距離內(nèi)切分為10份的方法切割出輪廓
!
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