ansys給線圈施加電流的案例
基于ANSYS Maxwell的平面螺旋型線圈電感仿真分析
摘要：平面螺旋型線圈是無線充電系統(tǒng)中的重要部件。利用ANSYS Maxwell軟件對平面螺旋型線圈的電感值進(jìn)行了仿真分析，在圓柱坐標(biāo)系中建立了不含隔磁片和含隔磁片的線圈2D和3D模型，仿真結(jié)果與實(shí)測結(jié)果相符合，說明建模方法是正確的。最后研究了線圈匝數(shù)對線圈電感值和耦合系數(shù)的影響，一方面，對無線充電系統(tǒng)線圈的研究設(shè)計(jì)提供了有益參考；另一方面，也可作為電磁場與電磁波課程的仿真實(shí)驗(yàn)，成為教學(xué)的補(bǔ)充。
關(guān)鍵詞：平面螺旋型線圈；電感值；ANSYS Maxwell；隔磁片；耦合系數(shù)
電感是基本電路元件之一，在工程中廣泛應(yīng)用導(dǎo)線繞制的線圈。例如，在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用電抗 器抑制諧波和限制短路電流，電抗器是用導(dǎo)線繞制 成螺線管的形式，稱空心電抗器。在無線充電系統(tǒng)中，線圈是能量傳輸?shù)年P(guān)鍵部分，為了提高傳輸效率，研究者嘗試使用不同形狀的線圈，如圓形、四邊形和多邊形等。由于線圈的材料、幾何形狀、匝數(shù)、尺寸及兩線圈的位置都可能影響耦合系數(shù)的大小，進(jìn)而影響電能傳輸效率，因此需要對諧振線圈進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，為實(shí)物設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。平面螺旋型線圈較薄且不占體積，在手機(jī)、電動汽車等無線充電器中得到了廣泛應(yīng)用，研究表明平面螺旋型線圈可實(shí)現(xiàn)高效電能傳輸。此外，無線充電線圈中大量使用軟磁鐵氧體制成的隔磁片，其材質(zhì)和形狀對提高無線充電的效率和電磁兼容方面均具有重要作用。
ANSYS Maxwell是一種電磁場有限元分析軟件，它功能強(qiáng)大，具有電場、靜磁場、渦流場、瞬態(tài)場分析模塊，是工程設(shè)計(jì)人員和研究工作者的重要工具。電磁場課程公式多且概念抽象，學(xué)生普遍反映難學(xué)、難懂、難用。電磁場是一種特殊形式的物質(zhì)，無法直 接觀察。
展開 【ansys電磁實(shí)例】【APDL】-1-自由空間線圈軸心磁場計(jì)算（附視頻）
一 模型描述：
圓柱形線圈，放置于自由空間。參數(shù)見圖
二 前處理
單元類型solid97,線圈和空氣相對磁導(dǎo)率均為1 。線圈掃掠網(wǎng)格劃分，空氣四面體網(wǎng)格。線圈定義局部柱坐標(biāo)施加環(huán)形電流。
1 單元類型
2 材料
3 建模
空氣
布爾操作
彈出對話框-pick all
4 定義屬性
定義局部柱坐標(biāo)
定義體屬性，需要將線圈的坐標(biāo)系定義為11號
5網(wǎng)格
ANSYS Maxwell在疊層電感 PCB繞組變壓器、無線充電線圈等磁集成應(yīng)用高級班
培訓(xùn)內(nèi)容：
第一天
★ ANSYS仿真產(chǎn)品體系及技術(shù)發(fā)展趨勢
★ ANSYS電磁產(chǎn)品Maxwell 3D應(yīng)用與簡介
★ 案例：繞線電感仿真案例+demo
★ 案例：LTCC電感仿真演示和練習(xí)
★ 高頻變壓器電磁仿真方案介紹
★ 案例：高頻變壓器電磁仿真demo
第二天
★ Maxwell高頻變壓器專用ETK工具介紹
★ Maxwell高頻變壓器專用ETK工具使用練習(xí)（含PExprt介紹和練習(xí)）
★ PCB板繞組變壓器案例介紹和demo練習(xí)
★ ANSYS解決無線充電線圈方案介紹
★ 無線充電線圈仿真電感、耦合系數(shù)等demo
★ 答疑
培訓(xùn)講師： ANSYS認(rèn)證工程師
收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)： ￥4000/人，包括培訓(xùn)費(fèi)、資料費(fèi)、書籍費(fèi)、證書費(fèi)和上機(jī)費(fèi)（學(xué)員食宿自理）
電腦：學(xué)員自帶筆記本為主，ANSYS公司提供12臺電腦
上課時(shí)間：2016年6月15日-16日（上午9點(diǎn)-12點(diǎn)，下午1點(diǎn)30-5點(diǎn)）
上課地點(diǎn)：ANSYS原廠深圳分公司：深圳市福田區(qū)金田路4028號榮超經(jīng)貿(mào)中心1009
點(diǎn)擊下載ANSYS仿真高級培訓(xùn)班報(bào)名回執(zhí)表
報(bào)名方式：填寫報(bào)名回執(zhí)表發(fā)送Email或傳真至深圳分公司（0755-82550670）
深圳聯(lián)絡(luò)人：莊百興 18675506525 baixing.zhuang@ansys.com，0755-82552976
特別優(yōu)惠：
團(tuán)體報(bào)名：￥3200元/人（3人及以上）；5人報(bào)名，1人免單
ANSYS老用戶：￥3200元/人
在維護(hù)期內(nèi)的用戶：￥2400元/人
提前2周報(bào)名并付款，在上述三條基礎(chǔ)上再優(yōu)惠￥200元/人
展開 ANSYS HFSS 17.1表面電流分布可視化研究 ￥8.88
ANSYS HFSS 17.1表面電流分布可視化研究
ANSYS Corner| ANSYS Workbench中一種螺栓預(yù)緊力施加方法
ANSYS Corner| ANSYS Workbench中一種螺栓預(yù)緊力施加方法
ANSYS知識普及系列16——在ANSYS里施加地震慣性力的方法
本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識水平有限，不對之處請諒解。也歡迎各位網(wǎng)友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個(gè)ANSYS知識普及系列。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網(wǎng)上；
2、如侵犯知識產(chǎn)權(quán)，請聯(lián)系ANSYS專家本人或者技術(shù)鄰，我將第一時(shí)間刪除。
小技巧：加本人關(guān)注，可以及時(shí)觀看本人發(fā)布的技術(shù)貼
在ANSYS里做地震分析時(shí)，需要對結(jié)構(gòu)施加地震慣性荷載，地震慣性力是通過加速度的方式輸入進(jìn)結(jié)構(gòu)的，然后與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量一起形成動力計(jì)算時(shí)的慣性荷載，下面說一下在ANSYS里施加地震慣性力的方法。
展開 ANSYS知識普及7——如何施加扭矩（ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
關(guān)于實(shí)體單元施加彎矩的方法一、施加方法思路1：矩或扭矩說白了就是矩，所謂矩就是力和力臂的乘積。施加矩可以等效為施加力；思路2：直接施加彎矩或扭矩，此時(shí)需要引入一個(gè)具有旋轉(zhuǎn)自由度的節(jié)點(diǎn)；二、在ANSYS中實(shí)現(xiàn)的方法這里說說3個(gè)基本方法，當(dāng)然可以使用這3個(gè)方法的組合方法，組合方法就是對3個(gè)基本方法的延伸，但原理仍不變。
ANSYS構(gòu)建施加約束
ANSYS在施加約束這里面的操作技巧與方法有沒有專門的書籍？
ANSYS知識普及4——如何施加函數(shù)變化的表面載荷 （ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
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編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
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ANSYS具有函數(shù)加載功能，可以很方便地在模型表面施加函數(shù)變化的各種載荷，在ANSYS中，也可以通過變通的方式來實(shí)現(xiàn)此功能，其思路是：
首先選定所要施加函數(shù)變化表面載荷的表面上的節(jié)點(diǎn)，利用ANSYS的參數(shù)數(shù)組和嵌入函數(shù)知識寫一簡單的命令流，定義好相應(yīng)節(jié)點(diǎn)位置的面載荷值，然后通過在節(jié)點(diǎn)上施加面載荷來完成。
下面以在一圓柱表面施加函數(shù)變化載荷為例：
/prep7
et,1,45
cyl4,,,0.5,,,,3
vsweep,all
asel,s,loc,y,0.01,1
nsla
!
*get,nmax,node,,num,max,
*get,nmin,node,,num,min,
*afun,deg
*dim,t1,array,nmax,1,1,
csys,1
*do,k,nmin,nmax
*if,nsel(k),eq,1,then
t1(k)=1000*sin(ny(k))
*else
t1(k)=0
*endif
*enddo
!
sffun,pres,t1(1)
sf,all,pres,0
展開 ANSYS Workbench移動熱源施加
本篇博文主要介紹如何在ANSYS WORKBENCH里面如何施加移動熱源，本人也是通過借鑒網(wǎng)上資料、論壇和請教交流，做出的一個(gè)移動熱源初級實(shí)例。
1.問題描述
如下圖所示，尺寸為0.1x0.1x0.005m長方體，在長方體中間沿著Y方向施加一個(gè)移動熱源，熱源的速度為0.1m/s，熱源為熱流密度，值為時(shí)間位移函數(shù)，如下圖所示。
?
其中Q=4e7w/m2；R=0.005m；v=0.01m/s。
2.分析思路
（1）首先在APDL經(jīng)典界面施加創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)的命令流；
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)分析模塊，創(chuàng)建有限元模型；
（3）將APDL命令流插入到WB中；
（4）計(jì)算求解查看后處理。
3.步驟
（1）創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)命令流
打開ANSYS經(jīng)典界面，在函數(shù)編輯器下創(chuàng)建如下函數(shù)：
4e7*exp(-3*(({X}-0.05)^2+({Y}-0.01*{TIME})^2)/0.005^2)
如下圖所示：
?
完成好函數(shù)輸入之后，保存函數(shù)；然后讀入剛剛保存的函數(shù)，命名為HFLUX，如下圖所示：
?
到此，高斯熱源函數(shù)即完成創(chuàng)建，只需要將以上操作的命令流提取出來即可，命令流件文章末尾。
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)熱分析模塊，創(chuàng)建幾何模型、材料屬性和劃分網(wǎng)格，注意中間的網(wǎng)格要細(xì)化，如下圖所示：
?
在幾何體上表面創(chuàng)建一個(gè)Named Selection，命名為A1，如下圖所示：
?
求解設(shè)置，設(shè)置仿真時(shí)間為10s，子步為50，如下圖所示；
?
創(chuàng)建對流換熱，選擇除上表面之外的其余5個(gè)面。
（3）插入命令流。
展開 ANSYS Workbench移動熱源施加
本篇博文主要介紹如何在ANSYS
WORKBENCH里面如何施加移動熱源，本人也是通過借鑒網(wǎng)上資料、論壇和請教交流，做出的一個(gè)移動熱源初級實(shí)例。
1.問題描述
如下圖所示，尺寸為0.1x0.1x0.005m長方體，在長方體中間沿著Y方向施加一個(gè)移動熱源，熱源的速度為0.1m/s，熱源為熱流密度，值為時(shí)間位移函數(shù)，如下圖所示。
其中Q=4e7w/m2；R=0.005m；v=0.01m/s。
2.分析思路
（1）首先在APDL經(jīng)典界面施加創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)的命令流；
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)分析模塊，創(chuàng)建有限元模型；
（3）將APDL命令流插入到WB中；
（4）計(jì)算求解查看后處理。
3.步驟
（1）創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)命令流
打開ANSYS經(jīng)典界面，在函數(shù)編輯器下創(chuàng)建如下函數(shù)：
4e7*exp(-3*(({X}-0.05)^2+({Y}-0.01*{TIME})^2)/0.005^2)
如下圖所示：
完成好函數(shù)輸入之后，保存函數(shù)；然后讀入剛剛保存的函數(shù)，命名為HFLUX，如下圖所示：
到此，高斯熱源函數(shù)即完成創(chuàng)建，只需要將以上操作的命令流提取出來即可，命令流件文章末尾。
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)熱分析模塊，創(chuàng)建幾何模型、材料屬性和劃分網(wǎng)格，注意中間的網(wǎng)格要細(xì)化，如下圖所示：
在幾何體上表面創(chuàng)建一個(gè)Named Selection，命名為A1，如下圖所示：
求解設(shè)置，設(shè)置仿真時(shí)間為10s，子步為50，如下圖所示；
創(chuàng)建對流換熱，選擇除上表面之外的其余5個(gè)面。
（3）插入命令流。
展開 
ANSYS復(fù)合材料施加軸承載荷
我用acp模塊創(chuàng)建的復(fù)材實(shí)體模型，在瞬態(tài)分析模塊里想施加軸承載荷，但是點(diǎn)選作用面后不能添加
ANSYS初始應(yīng)力的施加和獲得
在使用ANSYS進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，可以把初始應(yīng)力指定為一項(xiàng)載荷，但只能在靜態(tài)分析和瞬態(tài)分析中使用（分析可以是線性,也可以是非線性），初始應(yīng)力載荷只能施加在分析的第一個(gè)載荷步中，執(zhí)行初始應(yīng)力命令一次以上將覆蓋先前的初始應(yīng)力指定。初應(yīng)力載荷可以是初應(yīng)力，初應(yīng)變或者初塑性應(yīng)變。
在ansys中怎么施加對稱載荷
比如一個(gè)圓柱體如圖所示怎施加對稱載荷呢？
ANSYS約束方程的施加與分析
對于約束方程的施加，在ANSYS中可以使用CE命令，其基本形式如下：
CE, NEQN, CONST, NODE1, Lab1, C1, NODE2, Lab2, C2, NODE3, Lab3, C3
其中：
NEQN為約束方程編號，可取值為：
=N：任意編號；
=HIGH：既有約束方程的最高編號，這個(gè)非常適用于向已有的方程中增加自由度；
=NEXT：既有約束方程最高編號+1，自動編號選項(xiàng)；
默認(rèn)為HIGH。
CONST為方程的常數(shù)項(xiàng)Constant；
NODE1為約束方程的第一項(xiàng)的節(jié)點(diǎn)號，如果使用-NODE1則為刪除該項(xiàng)；
Lab1為第一項(xiàng)的節(jié)點(diǎn)自由度標(biāo)識符，可以用UX、UY、UZ、ROTx、ROTy、ROTz進(jìn)行表示；
C1為第一項(xiàng)系數(shù)，如果設(shè)置為0則不計(jì)入該項(xiàng)。
其他選項(xiàng)與上述類似，當(dāng)約束方程的項(xiàng)數(shù)多于三項(xiàng)時(shí)，可以重復(fù)執(zhí)行該命令，使用默認(rèn)的HIGH向該方程中增加其他項(xiàng)；如果修改約束方程的常數(shù)項(xiàng)，則采用不帶節(jié)點(diǎn)參數(shù)的CE命令，求解期間也只能修改約束方程常數(shù)項(xiàng)，可以使用CECMOD命令。
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