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描述 ANSYS Workbench 是工程問題解決軟件的數值類型。用于為工程師仿真物理、結構、振動、流體動力學、傳熱和電磁等所有學科的交互。本課程涵蓋使用 ANSYS Workbench 進行力學分析。該課程即將將 Lerner 與實際工程問題相關聯。能夠理解問題定義并解決。本課程主要涵蓋 ANSYS Workbench 的機械首選接口。

利用ANSYS Workbench環境建立了變壓器仿真工作流程，沒有考慮到附加噪聲源。II. 變壓器的耦合仿真 帶油箱剖面的200kVA配電變壓器的幾何形狀如圖2a所示。變壓器鐵芯由取向硅鋼片組成，應考慮硅鋼片的各向異性。鋼板軋制方向和垂直方向的B-H曲線和磁滯伸縮曲線如圖3所示。變壓器的關鍵參數匯總如表1所示。

在Workbench中，Maxwell中計算的定子內表面徑向和切向磁拉時域力密度分布，作為激勵源，耦合到Mechanical 中進行頻域的諧響應分析；諧響應分析的結果，作為激勵耦合到ANSYS Harmonic Acoustic 中，作為噪聲分析的激勵。 幾何模型 圖2 模型示意圖 材料參數 ，仿真過程中使用的材料為默認的結構鋼2.

磁流體動力學模型能夠綜合考慮這些多物理場的相互耦合關系，準確描述電弧的運動特性。2.2氣體物性參數計算方法 1.流體過程方程主要描述電弧等離子體的流動特性，包括連續性方程、動量方程和能量方程等，用于求解氣體的速度、壓力和溫度分布。 2.

的多物理場仿真流程— Maxwell2D:計算電機負載轉矩、轉矩脈動— DesignModeler:幾何模型處理— Staticstructure:計算轉子隔磁橋最大離心應力設置Maxwell設置在Maxwel中使用UDP建立轉子幾何參數化模型在DefaultDesignXplorerSetup中— 勾選優化設計變量— 設置優化響應結果:平均轉矩

3.1 電機結構部件對模態的影響 在ANSYS Workbench有限元仿真環境下,對定子鐵心加繞組、定子系統(定子鐵心+繞組+外殼)和整機(定子系統+轉子+磁鋼+轉軸等)這3種結構模型進行材料定義、網格劃分以及接觸定義等設置。徑向振動形式表現為橢圓形、三角形、四邊形、五邊形、圓形，依次被稱為二階、三階、四階、五階和零階徑向模態振型。

同時，Ansys包含多個功能模塊，能夠支持機電熱磁多物理場仿真，功能強大，是仿真融入正向研發，指導故障分析的重要幫手。 為了提高高速動車服役環境下功率器件主端子連接結構的服役可靠性，本文通過有限元分析對IGBT器件主端子結構焊層的疲勞可靠性進行研究，并且運用不同的理論預測焊層疲勞壽命并通過功率循環試驗進行了驗證。

基于Ansys Workbench的多物理場仿真平臺輸配電設備電場分析有限元仿真基本流程電場仿真目的和流程? 電場仿真目的- 計算電場強度和電場分布，校核絕緣設計? 典型仿真流程- 建立幾何模型，并做合理簡化- 模型導入Maxwell軟件，進行前處理設置（添加與實驗電壓對應的電壓激勵）- 計算機求解

我們測量了：- 力與間隙（特定電流下）- 力與電流（特定間隙處） 材料建模功能Maxwell具有強大的開放式材料庫- 支持非線性鐵磁材料建模和仿真- 支持永磁體充磁和退磁分析- 支持磁滯材料建模和仿真雖然模擬和測量之間的相關性很好，但在較高的電流和/或較小的間隙處開始出現輕微偏差。

利用麥克斯韋定律可求出定子鐵心內表面單位面積上的法向電磁力Pr 和切向電磁力 Pt ，如下式所示: 式中:μ為空氣磁導率，為4×10-7H/m;Br、Bt分別為電磁徑、切向氣隙磁密。1．1 電磁激勵仿真建模 采用場路耦合的方法來考慮外電路對電磁激勵的影響。

Maxwell還可以對故障狀況進行準確地分析，例如不同類型的偏心率造成的電機不平衡磁拉力。此外，時域內多種電機速度條件下的徑向力、切向力、軸向力和力矩都可以被計算，并通過傅里葉變換轉換到頻域。值得注意的是，為了提高仿真效率、盡量縮短仿真時間并減少計算資源，在Maxwell中可自動生成最小的仿真模型。

是利用電生磁的原理，當電流通過硅鋼片時，電磁鎖會產生強大的吸力緊緊的吸住吸附鐵板達到鎖止的效果。

ANSYS Maxwell作為業界最佳低頻電磁場仿真設計軟件，提供了多種幾何參數化建模的方法，適用于不同復雜程度的工程問題；同時，借助于ANSYS Workbench平臺電磁、結構、流體以及優化模塊，可進行電機多物理場耦合的多變量多目標優化設計，另外借助于ANSYS平臺強大的并行、分布式計算能力，工程師可在最短的時間內對復雜優化策略進行分析和驗證，快速實現產品迭代創新。

表1 定子自由模態仿真與實驗結果對比2.2 電機電磁振動計算 將前面所計算的電磁激振力和齒槽轉矩加載到永磁有刷直流電機三維有限元模型上，通過Maxwell 與workbench 電機磁-固耦合仿真的方法，將二維模型的電磁力加載到三維有限元模型，計算電機的振動響應。

電機設計工作的特點要求設計工具需要具有以下幾方面特征：● 兼顧磁路法的理論深度和有限元法的高精度，提供專業的前、后處理功能；● 在電機全運行工況范圍內，需要實現電磁和熱的雙向耦合，而且算法必須快速高效以滿足產品研發周期的需求；● 電機機械強度的分析需要在電磁設計階段同時進行，以減少設計迭代。