電磁結(jié)構(gòu)耦合分析
關(guān)注創(chuàng)建者：ANSYS有限元仿真 創(chuàng)建時(shí)間：2018-05-25
電磁結(jié)構(gòu)耦合分析的視頻教程
Workbench電磁多物理場(chǎng)耦合課程之“Maxwell與Mechanical磁結(jié)構(gòu)力、結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲耦合工程應(yīng)用”
此課程是Workbench電磁多物理場(chǎng)耦合課程中電磁結(jié)構(gòu)力耦合部分，參加此課程學(xué)習(xí)的前提是掌握了ANSYS Maxwell電磁場(chǎng)的分析應(yīng)用的。 本課程是基于ANSYS 2023版本軟件進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容講解，涉及低頻電磁產(chǎn)品的ANSYS Maxwell電磁場(chǎng)仿真優(yōu)化分析技能的提升，電磁產(chǎn)品的電磁熱、電磁結(jié)構(gòu)力、電磁結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲分析，此課程的培訓(xùn)目標(biāo)、培訓(xùn)大綱等信息見下面介紹。
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Workbench電磁多物理場(chǎng)耦合課程之“Maxwell電磁場(chǎng)工程應(yīng)用”
磁力雙向耦合分析關(guān)鍵點(diǎn)； 11） Workbench平臺(tái)磁熱、磁結(jié)構(gòu)應(yīng)力耦合數(shù)據(jù)傳遞關(guān)鍵點(diǎn)； 12） Workbench平臺(tái)磁熱、磁結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲耦合分析關(guān)鍵點(diǎn)。
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Workbench電磁多物理場(chǎng)耦合課程之“Maxwell與Thermal、Fluent磁熱耦合工程應(yīng)用”
此課程是Workbench電磁多物理場(chǎng)耦合課程中磁熱耦合部分，參加此課程學(xué)習(xí)的前提是掌握了ANSYS Maxwell電磁場(chǎng)的分析應(yīng)用的。 本課程是基于ANSYS 2023版本軟件進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容講解，涉及低頻電磁產(chǎn)品的ANSYS Maxwell電磁場(chǎng)仿真優(yōu)化分析技能的提升，電磁產(chǎn)品的電磁熱、電磁結(jié)構(gòu)力、電磁結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲分析，此課程的培訓(xùn)目標(biāo)、培訓(xùn)大綱等信息見下面介紹。
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電磁結(jié)構(gòu)耦合分析的實(shí)例教程
電磁爐加熱水—電磁 熱 結(jié)構(gòu)耦合分析
ANSYS作為一個(gè)強(qiáng)大的耦合場(chǎng)分析軟件，其多個(gè)場(chǎng)的模擬分析可以很好的結(jié)合，下面以電磁爐加熱一碗水為例，模擬耦合場(chǎng)的經(jīng)典應(yīng)用.
注意：模擬中用到的分析數(shù)據(jù)包括電磁線圈頻率、電流、線圈圈數(shù)、導(dǎo)線面積、電流密度、材料參數(shù)和散熱系數(shù)等相關(guān)分析均為假設(shè)數(shù)據(jù)，真實(shí)數(shù)據(jù)請(qǐng)查閱相關(guān)資料或根據(jù)產(chǎn)品性能添加。
實(shí)例介紹：
電磁爐是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理對(duì)食品進(jìn)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(chǎn)生磁場(chǎng)，它利用高頻的電流通過環(huán)形線圈，從而產(chǎn)生無數(shù)封閉磁場(chǎng)力，當(dāng)磁場(chǎng)那磁力線通過導(dǎo)磁（如：鐵質(zhì)鍋）的底部，會(huì)產(chǎn)生無數(shù)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(fā)熱，達(dá)到加熱食品的目的。
1.分析模型介紹
模型建立為一個(gè)底部圓環(huán)模擬線圈，其上一個(gè)平板模擬陶瓷板，其上鐵碗，碗中半碗水，為了便于網(wǎng)格劃分和后續(xù)的分析，將模型分割為對(duì)稱的4個(gè)部分如圖3所示.
2.分析過程
在Workbench中建立耦合場(chǎng)的分析流程，使用Magnetostatic建立磁場(chǎng)分析模塊，使用瞬態(tài)熱分析模塊讀取磁場(chǎng)分析的功耗，查看水升溫的時(shí)間，建立結(jié)構(gòu)分析模塊讀取熱分析的溫度分布，來獲取結(jié)構(gòu)相關(guān)的結(jié)果。
展開 ANSYS作為一個(gè)強(qiáng)大的耦合場(chǎng)分析軟件，其多個(gè)場(chǎng)的模擬分析可以很好的結(jié)合，下面以電磁爐加熱一碗水為例，模擬耦合場(chǎng)的經(jīng)典應(yīng)用.
注意：模擬中用到的分析數(shù)據(jù)包括電磁線圈頻率、電流、線圈圈數(shù)、導(dǎo)線面積、電流密度、材料參數(shù)和散熱系數(shù)等相關(guān)分析均為假設(shè)數(shù)據(jù)，真實(shí)數(shù)據(jù)請(qǐng)查閱相關(guān)資料或根據(jù)產(chǎn)品性能添加。
實(shí)例介紹：
電磁爐是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理對(duì)食品進(jìn)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(chǎn)生磁場(chǎng)，它利用高頻的電流通過環(huán)形線圈，從而產(chǎn)生無數(shù)封閉磁場(chǎng)力，當(dāng)磁場(chǎng)那磁力線通過導(dǎo)磁（如：鐵質(zhì)鍋）的底部，會(huì)產(chǎn)生無數(shù)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(fā)熱，達(dá)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(gè)底部圓環(huán)模擬線圈，其上一個(gè)平板模擬陶瓷板，其上鐵碗，碗中半碗水，為了便于網(wǎng)格劃分和后續(xù)的分析，將模型分割為對(duì)稱的4個(gè)部分如圖3所示.
2.分析過程
在Workbench中建立耦合場(chǎng)的分析流程，使用Magnetostatic建立磁場(chǎng)分析模塊，使用瞬態(tài)熱分析模塊讀取磁場(chǎng)分析的功耗，查看水升溫的時(shí)間，建立結(jié)構(gòu)分析模塊讀取熱分析的溫度分布，來獲取結(jié)構(gòu)相關(guān)的結(jié)果。
2.1電磁場(chǎng)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(huì)產(chǎn)生渦流效應(yīng)導(dǎo)致的電流分布不均勻現(xiàn)象，其值為 I=單根導(dǎo)線電流*線圈圈數(shù)/線圈截面積，由于線圈為高頻交流電，根據(jù)電磁理論在碗底的鐵質(zhì)體上產(chǎn)生渦流，靠渦流生成的電流來加熱碗底，并可以讀取相應(yīng)的熱生成功率。
展開 一、給方法解決以下關(guān)鍵問題
1、有限元分析關(guān)鍵在于結(jié)果的可用性，有豐富的工程案例積累，帶問題到現(xiàn)場(chǎng)答疑解惑
2、針對(duì)機(jī)械、航空、航天、汽車、船舶、電子以及建筑、土木、水利等行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)構(gòu)、熱、流體、電、磁及聲學(xué)的單一/多場(chǎng)耦合仿真問題，給出單向弱耦合及雙向強(qiáng)耦合的適用條件及多種數(shù)值仿真實(shí)現(xiàn)方法
3、通過23個(gè)以上算例現(xiàn)場(chǎng)操作訓(xùn)練，解決各類工程中遇到的不同物理場(chǎng)模擬問題
4、多維度、多角度強(qiáng)化認(rèn)知、懂每一步驟的設(shè)置又清楚每一步設(shè)置背后的原理
5、盡快掌握不同行業(yè)的結(jié)構(gòu)、熱、流體、電、磁及聲學(xué)的單一/多場(chǎng)計(jì)算的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法
二、給模型貼近工程實(shí)戰(zhàn)操作
案例01：非線性分析的工程實(shí)例
案例02：工程機(jī)械的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)計(jì)算（完全法和模態(tài)疊加法）
案例03：散熱片的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)計(jì)算
案例04：電路板芯片發(fā)熱的熱應(yīng)力計(jì)算
案例05：盤式制動(dòng)器制動(dòng)過程摩擦生熱計(jì)算
案例06：高溫體自冷卻散熱分析
案例07：換熱器單向流熱耦合（共軛傳熱）
案例08：水中移動(dòng)熱源的雙向流熱耦合
案例09：混水器的流體動(dòng)力學(xué)分析
案例10：傳感器探針的單向流固耦合
案例11：變壓器磁熱分析（Mechanical）
案例12：電動(dòng)機(jī)磁熱分析（Mechanical）
案例13：變壓器磁熱分析（fluent）
案例14：電動(dòng)機(jī)磁熱分析（fluent）
案例15：永磁同步電動(dòng)機(jī)
案例16：變壓器電磁結(jié)構(gòu)耦合分析
案例17：電動(dòng)機(jī)電磁結(jié)構(gòu)耦合分析
案例18：電磁接觸器電磁結(jié)構(gòu)耦合分析
案例19：接觸器力與變形解析
案例20：變壓器電磁力及熱對(duì)結(jié)構(gòu)影響分析
案例21：變壓器熱對(duì)結(jié)構(gòu)影響分析
案例22：變壓器磁熱分析
案例23：永磁同步電動(dòng)機(jī)
三、本質(zhì)問題與差異化
1、工程案例積累：專注CAE仿真計(jì)算，有大量的工程案例
展開 主要內(nèi)容
1.有限元分析概述
2.有限元分析模擬計(jì)算過程分析與計(jì)算特點(diǎn)
2.1有限元前處理（建模、網(wǎng)格劃分）計(jì)算特點(diǎn)
2.2有限元求解計(jì)算特點(diǎn)與硬件配置分析
2.2.1動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)（碰撞、爆炸、沖擊等）仿真計(jì)算特點(diǎn)
2.2.2靜態(tài)結(jié)構(gòu)（強(qiáng)度、振動(dòng)、耐久、復(fù)合材料）仿真計(jì)算特點(diǎn)
2.2.3流體力學(xué)仿真計(jì)算特點(diǎn)
2.2.4多物理場(chǎng)耦合仿真計(jì)算特點(diǎn)
2.2.5電磁仿真仿真計(jì)算特點(diǎn)
3.工程仿真計(jì)算工作站配置推薦
3.1 工作站機(jī)型介紹
3.2建模與求解專業(yè)硬件配置參考
3.3 工作站建模、求解計(jì)算硬件配置推薦
（一）有限元分析介紹
有限元分析（FEA）借助高性能計(jì)算機(jī)工具，用“數(shù)值近似”和“離散化”方法對(duì)真實(shí)物理系統(tǒng)（幾何和載荷工況）進(jìn)行模擬，如求解結(jié)構(gòu)、熱傳導(dǎo)、電磁場(chǎng)、流體力學(xué)等連續(xù)性問題
有限元法在工程設(shè)計(jì)和科研領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為解決復(fù)雜工程分析計(jì)算問題的有效途徑，從汽車到航天飛機(jī)幾乎所有的設(shè)計(jì)制造都已離不開有限元分析計(jì)算，其在機(jī)械制造、材料加工、航空航天、汽車、土木建筑、電子電器、國(guó)防軍工、船舶、鐵道、石化、能源和科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用普及，已使設(shè)計(jì)水平發(fā)生了質(zhì)的飛躍。
展開 可見該速度距離大功率電磁炮的速度還是有一段距離的，本次分析的數(shù)據(jù)為假定的數(shù)據(jù)，故結(jié)果有一定的偏差。
位移和時(shí)間的關(guān)系
4.電熱、結(jié)構(gòu)和溫度耦合仿真
根據(jù)前面的結(jié)果可以獲取電磁炮彈的受力以及移動(dòng)位移和時(shí)間的關(guān)系，這些數(shù)據(jù)都是運(yùn)動(dòng)相關(guān)的結(jié)果，那么根據(jù)發(fā)熱原理，可以知道溫度的仿真需要考慮電流的焦耳熱、摩擦熱、電弧高溫?zé)帷⒏邷匚矬w熱傳導(dǎo)。這些結(jié)果在仿真分析中，我們采用直接耦合的方法來完成，即電熱結(jié)構(gòu)耦合場(chǎng)分析.為了展示動(dòng)態(tài)效果，本次分析采用瞬態(tài)分析，查看運(yùn)動(dòng)和溫升的過程.
4.1分析模型
仿真模型采用2D模型，并且由于上下對(duì)稱采用一半的模型來分析，簡(jiǎn)化分析過程和計(jì)算時(shí)間，模型如圖所示
2D仿真模型
模型網(wǎng)格劃分-對(duì)稱顯示
4.2分析單元及材料
在ANSYS中可以完成電熱結(jié)構(gòu)耦合的分析三維的為226單元，二維的分析采用223單元.
材料設(shè)定為銅導(dǎo)體，設(shè)置材料相應(yīng)的密度，彈性模量、電阻率、熱傳導(dǎo)系數(shù)、比熱容等與電、熱、結(jié)構(gòu)分析相關(guān)的物理屬性。
4.3邊界條件的設(shè)定
本次瞬態(tài)仿真分析考慮的因素較多，因此從以下幾個(gè)方面來考慮仿真設(shè)置。
（1）材料按照實(shí)際情況給定不同的物體。
（2）炮彈和導(dǎo)軌的接觸需要修改相關(guān)接觸單元的關(guān)鍵字，更改為考慮摩擦，設(shè)置摩擦系數(shù)0.3；考慮電流的傳導(dǎo)，更改關(guān)鍵字考慮電流傳遞；考慮熱量的傳遞，更改接觸關(guān)鍵字設(shè)置相應(yīng)的熱阻或完好接觸來傳遞熱量。
展開 
電磁結(jié)構(gòu)耦合分析的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
電磁結(jié)構(gòu)耦合分析電磁-結(jié)構(gòu)-聲學(xué)耦合分析電磁-結(jié)構(gòu)-熱耦合電磁-結(jié)構(gòu)耦合仿真電磁結(jié)構(gòu)耦合振動(dòng)結(jié)構(gòu)耦合分析 結(jié)構(gòu)仿真水工結(jié)構(gòu)電磁場(chǎng)仿真 電磁-結(jié)構(gòu)耦合分析 應(yīng)用abaqus 電磁-結(jié)構(gòu)耦合分析實(shí)例ansys電磁結(jié)構(gòu)耦合ansys電磁結(jié)構(gòu)耦合ans結(jié)構(gòu)電磁耦合電磁-結(jié)構(gòu)耦合電磁結(jié)構(gòu)耦合
電磁結(jié)構(gòu)耦合分析的最新內(nèi)容
概述
材料的性能在很大程度上受其微觀結(jié)構(gòu)影響。本文檔使用 Ansys 材料設(shè)計(jì)器展示四種不同類型的微觀結(jié)構(gòu)及其對(duì)應(yīng)的宏觀尺度材料性能：隨機(jī)單向纖維結(jié)構(gòu)、體心立方顆粒結(jié)構(gòu)、金剛石晶格結(jié)構(gòu)和編織結(jié)構(gòu)。
目標(biāo)
理解微觀結(jié)構(gòu)與宏觀尺度材料性能之間的關(guān)系
步驟
案例1：隨機(jī)單向纖維（木材）
1. 打開 Ansys Workbench，創(chuàng)建一個(gè)“材料設(shè)計(jì)器”組件。檢查單位。
2.
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓?fù)鋬?yōu)化仿真解決方案，以及輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程案例分析，感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時(shí)間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內(nèi)容簡(jiǎn)介：
1. Ansys Mechanical 拓?fù)鋬?yōu)化仿真解決方案
2.輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例分析
講師：
摘要
在我們的上一期技術(shù)簡(jiǎn)訊中，我們將焦點(diǎn)放在光纖耦合設(shè)置的參數(shù)優(yōu)化上，采用快速物理光學(xué)建模和設(shè)計(jì)軟件 VirtualLab Fusion 為您提供的用戶友好型工具，以實(shí)現(xiàn)光纖耦合的最大效率，。然而，實(shí)踐中良好的光學(xué)設(shè)計(jì)的特征不僅在于可以最大化特定評(píng)價(jià)函數(shù)的參數(shù)的最佳組合。另一個(gè)關(guān)鍵方面是它的穩(wěn)健性：由于設(shè)計(jì)過程中假設(shè)的條件在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中無法完美滿足，因此合乎邏輯的下一步是分析系統(tǒng)幾何形狀的微小偏差如何影響整體結(jié)果
光纖耦合裝置的容差分析16天前
摘要
光纖可以沒有損耗地長(zhǎng)距離傳輸光的能力，是使它們成為如此受歡迎元件的特點(diǎn)之一。然而，光纖的耦合效率通常對(duì)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)極為敏感，尤其是對(duì)于纖芯直徑相對(duì)較小的單模光纖。這個(gè)例子選擇了一個(gè)設(shè)計(jì)良好的光纖耦合透鏡，并根據(jù)不同的容差因素來評(píng)估耦合效率，例如光纖末端位置的偏移和耦合透鏡的傾斜。
建模任務(wù)
導(dǎo)入透鏡文件
光纖耦合效率探測(cè)器
參數(shù)運(yùn)行
ansys apdl 耦合物理場(chǎng)命令流分析概述1個(gè)月前
一 前言
耦合場(chǎng)分析，也稱為多物理場(chǎng)分析，分析不同的物理場(chǎng)的相互作用以解決一個(gè)全局性的工程問題。例如，當(dāng)一個(gè)場(chǎng)分析的輸入依賴于從另一個(gè)分析的結(jié)果，那么分析就會(huì)被耦合。耦合方式有：
1.單向耦合---前一個(gè)分析的結(jié)果作為載荷施加給下一個(gè)分析，而下一個(gè)分析的結(jié)果不會(huì)影響前一個(gè)場(chǎng)的分析結(jié)果；
例如，在熱應(yīng)力問題中，溫度場(chǎng)會(huì)在結(jié)構(gòu)場(chǎng)中引入熱應(yīng)變，但是結(jié)構(gòu)應(yīng)變通常不會(huì)影響溫度分布
ansys apdl 熱和電磁場(chǎng)分析案例1個(gè)月前
1.三維電磁感應(yīng)加熱（附帶完整計(jì)算命令流及注釋說明）2.鋼球的淬火（附帶完整計(jì)算命令流及注釋說明）3.二維靜態(tài)磁場(chǎng)分析（附帶完整計(jì)算命令流及注釋說明）。
三維電磁感應(yīng)加熱---感應(yīng)加熱的激勵(lì)源為365000HZ的交流電，線圈電流密度為2.04e8A/m^2，線圈和管子的幾何模型如下圖所示：
鋼球的淬火---淬火是把鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時(shí)間，然后快速冷卻的一種熱處理工藝方法
<h3><strong>【版權(quán)聲明與技術(shù)存證】關(guān)于某型“巷道超前支架”結(jié)構(gòu)有限元分析報(bào)告的公開撤回聲明</strong></h3><p><strong>一、 成果歸屬與授權(quán)撤回</strong></p><p>本文發(fā)布內(nèi)容為本人針對(duì)某型巷道超前支架所做的有限元分析（FEA）階段性成果。</p><p><strong>合作背景說明：</strong> > 合作方：<strong>西安某礦業(yè)學(xué)科背景高校相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)
超稀疏納米線柵——由周期介質(zhì)導(dǎo)線組成的光柵結(jié)構(gòu)，其截面比所使用的波長(zhǎng)小得多——在很寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的偏振依賴性。這些特性使它們成為光學(xué)系統(tǒng)的納米結(jié)構(gòu)偏振器的可行選擇，在光學(xué)系統(tǒng)中，緊湊的可積性和熱穩(wěn)定性是至關(guān)重要的，該方法比傳統(tǒng)的基于雙折射晶體或多層系統(tǒng)的方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
在本周的時(shí)事通訊中，我們對(duì)快速物理光學(xué)建模和設(shè)計(jì)軟件虛擬實(shí)驗(yàn)室融合中的這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，使用了文獻(xiàn)[J
還在為了成百上千個(gè)蜂窩單元手動(dòng)建模？
建模 2 小時(shí)，改稿 5 分鐘？Python 腳本報(bào)錯(cuò)無從下手？
對(duì)于復(fù)雜的蜂窩芯結(jié)構(gòu)，如何實(shí)現(xiàn)高效率、參數(shù)化的自動(dòng)生成與強(qiáng)度分析？
3月25日（周三）晚20:00，【兵哥講力學(xué)】主講直播課正式開啟！
帶你深度拆解蜂窩結(jié)構(gòu)自動(dòng)建模的核心邏輯，用 1 小時(shí)實(shí)現(xiàn)從
基于ANSYS apdl參數(shù)化建模
三維模型
線框模型
自重及預(yù)應(yīng)變下的y方向變形云圖
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