1、第二章 第1節(jié),二維靜磁學(xué),2.1-2,應(yīng)用: 簡(jiǎn)單直流致動(dòng)器,問題描述 2個(gè)實(shí)體園柱鐵芯，中間被空氣隙分開 線圈中心點(diǎn)處于空氣隙中心 分析過程和目的 為模擬建模 進(jìn)行模擬 后處理 電磁力 磁場(chǎng)值,切去一部分線圈便以看到極面間空隙,2.1-3,模擬由3個(gè)區(qū)域組成 銜鐵區(qū): 導(dǎo)磁材料 導(dǎo)磁率為常數(shù)（即線性材料） 線圈區(qū): 線圈可視為均勻材料. 空氣區(qū):自由空間 (r = 1) .,銜鐵,線圈,2.1-4,性質(zhì) 柱體: r = 1000 線圈: r = 1 匝數(shù): 2000 (整個(gè)線圈) 空氣: r = 1,激勵(lì) 線圈勵(lì)磁為直流電流: 2 安培,單位 (mm),銜鐵,Coil,長(zhǎng)度=35,Y,X,

2、模型 軸對(duì)稱,材料號(hào) 2,材料號(hào)3,2.1-5,建模 設(shè)置電磁學(xué)預(yù)選項(xiàng)（過濾器） 對(duì)各物理區(qū)定義單元類型 定義材料性質(zhì) 對(duì)每個(gè)物理區(qū)定義實(shí)體模型 鐵芯 線圈 空氣 給各物理區(qū)賦材料屬性 加邊界條件,2.1-6,設(shè)置預(yù)選過濾掉其它應(yīng)用的菜單 Main menupreferences,選擇OK,2.1-7,定義所有物理區(qū)的單元類型為 PLANE53 PreprocessorElement typeAdd/Edit/Delete 選擇 Add 選擇磁矢量和8節(jié)點(diǎn)53號(hào)單元 選擇 OK,2.1-8,模擬模型的軸對(duì)稱形狀 選擇Options（選項(xiàng)） Element behavior（單元行為） 選擇 A

3、xisymmetric（軸對(duì)稱） 選擇OK,2.1-9,定義材料 PreprocessorMaterial PropsIsotropic,定義空氣為1號(hào)材料(MURX = 1),選擇 Apply (自動(dòng)循環(huán)地定義下一個(gè)材料號(hào)）,選擇OK,2.1-10,定義銜鐵為2號(hào)材料,選擇OK,選擇 Apply (自動(dòng)循環(huán)地選擇下一個(gè)材料號(hào)）,2.1-11,定義線圈為3號(hào)材料 (自由空間導(dǎo)磁率，MURX=1),選擇 OK,選擇 OK (退出材料數(shù)據(jù)輸入菜單）,2.1-12,建立銜鐵面 PreprocessorCreateRectangleBy Dimensions,選擇Apply (重復(fù)顯示和輸入) 建立線

4、圈面,選擇 Apply,利用TAB 鍵移動(dòng)輸入窗口,2.1-13,建立空氣面,選擇 OK,到了這步，建立了全部平面，但它們還沒有連接起來.,銜鐵,線圈,2.1-14,用Overlap迫使全部平面連接在一起 PreprocessorOperate OverlapAreas 按Pick All,現(xiàn)在這些平面被連接了，因此當(dāng)生成單元時(shí)，各區(qū)域?qū)⒐蚕韰^(qū)域邊界上節(jié)點(diǎn),這種操作后，原先平面被刪除，而新的平面被重新編號(hào),2.1-15,這些平面要求與物理區(qū)和材料聯(lián)系起來 Preprocessor-Attributes-DefinePicked Areas 用鼠標(biāo)點(diǎn)取銜鐵平面 選擇OK (在選取框內(nèi)） 材料號(hào)窗

5、口輸入2,選擇 OK,對(duì)于沒有明確定義屬性的面，其屬性缺省為1,2.1-16,這些平面要求與物理區(qū)和材料聯(lián)系起來 Preprocessor-Attributes-DefinePicked Areas 選取線圈平面 （在選擇對(duì)話框里）點(diǎn)取OK 材料號(hào)窗口輸入3,點(diǎn) OK,2.1-17,加通量平行邊界條件 Preprocessorloadsapply-magnetic-boundary-flux-parl 選On Lines并選取相應(yīng)的線 選 OK,“所選取的線”,“所選取的線”,注：未劃分單元前，加上這種邊界條件,2.1-18,生成有限元網(wǎng)格 利用智能尺寸選項(xiàng)來控制網(wǎng)格大小 Preprocess

6、or-Meshing-Size Cntrls-smartsize-basic,選擇OK,2.1-19,Preproc-Meshing-Mesh-Areas-Free 在選取框內(nèi)選擇ALL 選擇OK 打開繪制單元的材料屬性 UtilityPlotCtrlsNumbering,選擇 OK,2.1-20,力邊界條件標(biāo)志需要單元部件，即一組具有 “名稱”的單元 把銜鐵定義為一個(gè)單元組件 選擇銜鐵平面 Utilityselectentities,用此選項(xiàng)在圖形窗口中選擇平面,再次選擇用APPLY,一旦銜鐵已選好，選擇OK (在選取框內(nèi)）,2.1-21,選擇與已選平面相對(duì)應(yīng)的單元,選擇 OK 圖示銜鐵單元

7、 Utilityplotelements,銜鐵單元,用“面”,2.1-22,使單元與銜鐵組件聯(lián)系起來 UtilitySelectComp/AssemblyCreate Component,選擇 OK,2.1-23,加力邊界條件標(biāo)志 PreprocessorLoadsApply-Magnetic-FlagComp Force,選擇OK,施加兩個(gè)標(biāo)志，用兩個(gè)不同的方法來計(jì)算力 Maxwells 應(yīng)力張量 虛功,即使只有一種選項(xiàng)，也要鼠標(biāo)選取,2.1-24,以毫米單位生成的模型，最好把模型尺寸變換為國際單位制（變換系數(shù) =.001) 使整個(gè)模型激活 UtilitySelectEverything 縮

8、放平面-不用拷貝 Preprocoperatescaleareas,選擇 OK,2.1-25,給線圈平面施加電流密度 選擇線圈平面 UtilitySelectEntity,選擇OK ( 實(shí)體選擇框) 選擇線圈平面 選擇 OK (選取框內(nèi)),2.1-26,激勵(lì)線圈要求電流密度，故要得到線圈截面積. PreprocessorOperateCalc Geometric ItemsOf Areas 選擇OK 要用線圈面積來計(jì)算電流密度，將線圈面積賦予參數(shù)CAREA UtilityParameterGet Scalar Data,選擇 OK,2.1-27,下面窗口輸入面積的參數(shù)名，用于后面電流密度輸入,

9、去掉面號(hào)（如果有的話）,這相應(yīng)于幾何面積總和,選擇 OK,2.1-28,把電流密度加到平面上 PreprocessorLoadsApplyExcitationOn Areas (因?yàn)橹患せ盍司€圈平面，可在選取框內(nèi)選擇Pick All）,選擇 OK,2.1-29,進(jìn)行計(jì)算 Solu-solve-electromagnetOpt & Solve,選擇OK,這些適用于用BH 數(shù)據(jù)來進(jìn)行的分析，本題將忽略,2.1-30,生成磁力線圈 Postprocplot results2D flux lines 選擇 OK,使用缺省設(shè)置，選擇OK, （在通常情況下，可這樣做）,單元邊緣圍繞的一個(gè)紅色輸廓表示該區(qū)域?yàn)橥惒牧咸?hào),2.1-31,計(jì)