
ANSYS磁场耦合场分析.ppt
19页5-1耦合场模拟包括如下场的组合 结构-磁 电压供电致动器的衔铁运动 汇流排在Lorentz力作用下的变形 永磁体运动引起的线圈内感生电流 热-磁 汇流排感应加热(通常以数千赫兹的频率) 金属感应加热熔化过程(通常小于100赫兹) 汇流排升温 电压供电绕组的线圈升温5-2可用两种基本方法模拟这种耦合现象 序列法(间接法):磁场分析结果用作热或结构分析的边界条件 在序列分析过程中,利用“物理环境”功能,进行自动循环,改变初始求解场的属性和几何体Soluphysic environ5-3 直接法: 在某些单元类型内(如plane13)直接包含了多场自由度(热-磁、结构-磁等)单元每个节点不仅包含了磁自由度,而且包含位移和温度自由度,可在单元类型选项中选择自由度单元类型自由度的选择5-4三维汇流排变形在三维模拟实例中采用三维汇流排,确定排的变形汇流排模型,由于电流同方向,位移为Z方向,朝着对称平面电流方向两个汇流排“角形”组件5-5需要先前的磁场分析结果如果没有汇流排的磁场分析结果,必须重新分析得到输入命令angle3d,1,1,这将进行求解汇流排单元Lorentz 力的磁场分析5-6利用磁场分析中生成的力进行结构分析,则单元类型必须转换到结构单元类型: solid45 Preprocelement typeadd/edit/delete 选择6,这是汇流排的单元类型 选择 ADD5-7把单元类型6定义为三维结构单元输入6与汇流排相对应 选择 OK 定义了结构单元类型后,结构自由度被激活。
静力学分析所要求的材料性质为弹性模量EX (N/m2) 5-8定义汇流排弹性模量Preprocmaterial propsisotropic 选择 OK材料号2相应于汇流排 选择 OK5-9 现在可以将力能施加在汇流排上Preprocloadsapply-structural-force/momentfrom mag analy因为只有一种结果,此处为“空”就可以读入正确结果 对于没有电路单元的磁场分析,缺省的结果文件为file.rmg 选择 OK5-10力的分量如图所示,箭头长度相应于力的大小利用PlotCtrls中的符号和边界条件控制项来控制力的符号显示5-11其边界条件用来约束汇流排“角形”组件Preprocloadsapply-structural-displacementson lines在“角形”组件的三个地方加结构约束条件5-12利用PlotCtrls中的缩放控制来辅助选择感兴趣区域的线段选择“角形”左侧的线段选择“角形”下孔的线段选择“角形”上孔的线段5-13 施加位移条件因为45号单元只支持位移约束, 在所选线上用“All”将约束UX、UY、UZ三个位移自由度 选择 OK5-14对结构结构分析执行求解Solunew analysis STATIC图示单元和节点来确认只激活了汇流排开始求解Solucurrent LS(将显示警告(warning )信息表示模型只有部分被激活) 5-15窗口也将显示激活的其他自由度,这是因为还定义磁场分析的单元的类型。
但是求解只在激活单元上进行结构自由度磁自由度5-16 在后处理中可以观察到位移形状Postprocplot resultsdeformed shape变形图迭加在模型的轮廓线上 选择 OK最大位移1.9 mm5-17应力强度等值图 Postprocplot resultsnodal solution 选择 OK5-18利用物理环境,可以把热分析和磁场分析组合起来,如下面在6 KHz块导体场作用下的导磁汇流排的动画所示这是在一系列交流分析后,进行了瞬态热分析执行动画文件 acpower.avi观察动画功率损失(瓦)时间(秒)导磁汇流排导体5-19 汇流排和块导体内的功率 运行动画文件thermal.avi观察动画温度 (F)时间 (秒)。












