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本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生3、對有限元分析感興趣的工程師你會得到什么：1、學習齒輪接觸的三維模型處理2、學齒輪連接非線性接觸相關的接觸設置3、學習非線性靜結構分析步的建立4、學習齒輪靜結構接觸分析的載荷施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.

</span></p><p><span style="color: rgb(51, 51, 51); background-color: rgb(255, 255, 255);">案例介紹了ANSYS workbench 齒輪齒條靜結構接觸分析。

ANSYS Maxwell是一種電磁場有限元分析軟件，它功能強大，具有電場、靜磁場、渦流場、瞬態場分析模塊，是工程設計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，學生普遍反映難學、難懂、難用。電磁場是一種特殊形式的物質，無法直 接觀察。

之前有一期講了ABAQUS進行反應譜分析時怎么進行靜動疊加，利用工況疊加的原理。這一期主要講解了ANSYS反應譜分析時怎么進行靜動疊加。其實，同樣是采用了工況疊加。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;我接下來以一根柱子來做這個案例。反應譜采用水工抗震規范[1]的反應譜。柱子的尺寸是1×2×5m，彈性模量為2.1E8Pa，泊松比0.2，密度2400kg/m3。

? ansys Workbench 靜應力模塊，利用生死單元技術結合APDL命令，模擬轉軸最大扭力示例：要求計算轉軸所能承受的最大扭轉力矩，轉軸抗拉強度1230MPa模型如下： 中間最細位置R=3Workbench計算時，左側固定。右側面施加圓轉位移。 效果展示?操作過程：首先，初步計算轉軸旋轉多少會接近許用最大值1000Mpa。確定初始載荷大小。

按此參數ANSYS求解端點處的最大變形量，求解參數圖形如下：最大位移為：7.8574e-3 mm以實例參數，在SOLIDWORKS中設定模型及材料參數，SW simulation中做靜應力分析結果如下：

針對不同的應用場景，它能進行靜磁場、低頻交流磁場、瞬態磁場等多種類型的分析，準確計算磁場強度、磁通密度、電磁力等關鍵電磁參數。（二）電路與系統集成軟件支持與電路設計工具集成，實現電磁 - 電路聯合仿真。這意味著工程師可以在一個環境中同時考慮電磁元件和電路系統的相互作用，例如在設計電機控制器時，不僅能分析電機內部的電磁場，還能模擬控制電路對電機性能的影響，從而優化整個系統的設計。

:1)適應磁場仿真分析;2)刪除細節;3)減維(選取合適單元類型)?首先,將不易磁化元器件如加料桶,稱重部,加料部,油壓站及外部殼體去除,然后,將簡化后的模型導入SpaceClaim進行模型處理,最后將處理完畢的模型導入Maxwell?1.2模型假設及網格模型采用靜磁場求解器進行分析?模型建立后,須先對模型進行網格劃分,網格劃分采用自適應網格如圖3所示?網格劃分完成后,創建計算區域?設置激勵源和設置材料等

靜磁學：執行各種磁場分析。電氣：模擬電氣設備，如電機、螺線管等。為什么選擇 ANSYS Workbench？您將了解什么是有限元分析和有限元方法。您將了解 ANSYS Workbench FEA 數值工程問題求解器。與 ANSYS 機械接口。各種網格劃分技術和方法。如何使用 ANSYS modeler 創建幾何結構。您將學習使用 ANSYS Workbench 解決工程問題的分步過程。

圖3 電機外加激勵電路 2.4 仿真結果與分析2.4.1 電機靜磁場分析及結果電機靜磁場分析是指僅有永磁體作為勵磁激勵條件下的分析方式，此時外電路不參與分析。永磁直流空心杯電機靜磁場分析得到的磁力線分布云圖與磁感應強度云圖如圖4、圖5所示。

了解磁場如何與材料和運動相互作用，對于跨學科的工程師、研究人員和設計師至關重要。這個全面的實踐課程將您從基礎到使用ANSYS Maxwell（電磁場分析領域的領先軟件工具之一）的高級模擬技術。無論您是學生、研究人員還是行業專業人士，本課程都將為您提供設計、模擬和優化磁性系統的實用技能。您將探索如何構建和分析永磁體、電磁鐵和涉及力、扭矩和運動的動態系統。

Ansys SimAI軟件是一款先進的多物理場仿真軟件，可利用這些技術進行電磁場訓練和預測。與Ansys Maxwell軟件和Ansys HFSS軟件結合使用時，它能夠將場預測速度加快數十倍到數百倍，從而推動電磁組件設計和分析的轉型。

在20 ℃時電磁鐵磁場強度分布如圖 5 所示。從圖中可 見，磁場強度主要分布在氣隙處，包括銜鐵與靜鐵芯 間的工作氣隙、銜鐵與外殼間的非工作氣隙以及銜鐵 上端與 Band 域間的空氣層。其中，在工作氣隙處的 磁場強度最大，在20℃時可達到106A/m。

靜偏心故障是電機普遍存在的故障，靜偏心相當于轉子旋轉中心從定子中心向某個方向偏移，使轉子在此方向相對于定子偏心，定、轉子間氣隙發生變化，這種氣隙偏心固定在某一位置，它不隨轉子旋轉而改變位置。動偏心故障也屬于電機常見的故障類型，動偏心相當于轉子中心從定子中心向某個方向偏移，但轉子旋轉中心沒有偏移，這種氣隙偏心隨轉子轉動而轉動。