ANSYS Maxwell瞬态分析报告案例 下载本文

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1.Maxwell 2D: 金属块涡流损耗

(一)启动Workbench并保存

1. 在windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 15.0→Workbench 15.0命令,

启动ANSYS Workbench 15.0,进入主界面。

2. 进入Workbench后,单击工具栏中的?按钮,将文件保存。

(二)建立电磁分析

1. 双击Workbench平台左侧的Toolbox→Analysis Systems→Maxwell 2D此时在Project

Schematic中出现电磁分析流程图。

2. 双击表A中的A2,进入Maxwell软件界面。在Maxwell软件界面可以完成有限元分析

的流程操作。

3. 选择菜单栏中Maxwell 2D→Solution Type命令,弹出Solution Type对话框

(1) Geometry Mode:Cylinder about Z (2) Magnetic:Transient (3) 单击OK按钮

4. 依次单击Modeler→Units选项,弹出Set Model Units对话框,将单位设置成mm,并单

击OK按钮。 (三)建立几何模型和设置材料

1. 选择菜单栏中Draw→Rectangle 命令,创建长方形

在绝对坐标栏中输入:X=500,Y=0,Z=0,并按Enter键 在相对坐标栏中输入:dX=20,dY=0,dZ=500,并按Enter键 2. 选中长方形,选择菜单栏中Edit→Duplicate along line命令 在绝对坐标栏中输入:X=0,Y=0,Z=0,并按Enter键 在相对坐标栏中输入:dX=50,dY=0,dZ=0,并按Enter键

弹出Duplicate along line对话框,在对话框中Total Number:3,然后单击OK按钮。 3. 选中3个长方形右击,在快捷菜单中选择Assign Material命令,在材料库中选择

Aluminum,然后单击OK按钮。 (四)设置求解域

选择菜单栏中Draw→Region命令,在弹出的Region对话框中输入Value=500,并单击OK按钮。

(五)添加激励

1. 选中Rectangle1右击,在快捷菜单中选择Assign Excitations→Coil命令,弹出Coil

Excitations对话框,在对话框中填入以下内容: (1) Name:CoilTerminal1

(2) Number of Conductors:100 (3) 单击OK按钮

2. 选中Rectangle1右击,在快捷菜单中选择Assign Excitations→Add Winding命令,弹出

Winding对话框,在对话框中填入以下内容: (1) Name:Winding_A (2) Type:Current

(3) Stranded:?Checked

(4) Current:50*sin(2*PI*50*Time)

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(5) 单击OK按钮

3. 在Project manager菜单下,右击Excitations→Winding1→Add Coils命令,选中Rectangle1

行,然后单击OK按钮。 4. 同样操作其余2个绕组

(1) Rectangle2:

Number of Conductors:90 Stranded:?Checked

Current:54*sin(2*PI*50*Time) (2) Rectangle3:

Number of Conductors:80 Stranded:?Checked

Current:58*sin(2*PI*50*Time)

5. 选择求解域的3个边界(除Z轴上的线外),依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→

Boundaries →Assign→Ballon命令 (六)网格划分

1. 选中3个几何,依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→Mesh Operations→Inside Selection→

Length Based命令,此时弹出Element Length Based Refinement对话框,在对话框中填入以下内容: (1) Name:Length1

(2) ?:Restrict Length Of Elements (3) Maximum Length of Elements:5mm (4) ?:Restrict the Number of Elements (5) 单击OK按钮

2. 选中求解域,依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→Mesh Operations→Assign→Inside

Selection→Length Based命令,此时弹出Element Length Based Refinement对话框,在对话框中填入以下内容: (1) Name:Length1

(2) ?:Restrict Length Of Elements (3) Maximum Length of Elements:50mm (4) ?:Restrict the Number of Elements (5) 单击OK按钮

3. 划分网格,依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→Analysis Setup→Apply Mesh Operations

命令。

4. 显示网格,选中几何,依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→Field→Plot Mesh命令,然后

单击OK按钮。

5. 单击工具栏中的(Solution data)图标,可以显示网格数量。

(七)求解计算

1. 依次选择菜单栏中Maxwell 2D→Analysis Setup→Add Solution Setup命令,此时弹出

Solution Setup对话框,在对话框中填入以下内容: (1) General:Stop Time:0.2s

Time Step:0.002s

(2) Save Field:Start:0s

Stop:0.2s

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Step:0.002s

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(3) 单击OK按钮

2. 依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Validation Check命令,此时弹出的对话框中,如果

全部项目都有?说明前处理操作没有问题;如果有?弹出,则需要重新检查模型;如果有!出现,则不会影响计算。

3. 依次选择Maxwell 2D→Analyze All命令,此时程序开始计算。

(八)云图显示(Fields)

1. 双击左下角Time=-1;任意选择时间节点,然后单击OK按钮。

2. 选中所有几何,依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Fields→Fields→A→Flux line命令,

显示磁力等值线图;

选中所有几何,依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Fields→Fields→H→H_Vector命令,显示磁矢量图;

选中所有几何,依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Fields→Fields→H→Mag_H命令,显示磁场分布图。 (九)图表显示(Results)

1. 依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Results→Create Transient Report→Rectangular Plot命

令,在弹出的Reports对话框中做如下设置: (1) 在Category中选择Winding

(2) 在Quantity中选择Input Current(Winding1)、Input Current(Winding2)、Input Current(Winding3)选项

(3) 单击New Report按钮

(4) 显示3个电流随时间变化的曲线图

2. 依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Results→Create Transient Report→Rectangular Plot命

令,在弹出的Reports对话框中做如下设置: (1) 在Category中选择Winding (2) 在Quantity中选择Induced Voltage(Winding1)、Induced Voltage(Winding2)、Induced Voltage(Winding3)选项

(3) 单击New Report按钮

(4) 显示输入电压随时间变化的曲线图

3. 依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Results→Create Transient Report→Rectangular

Stacked Report命令,在弹出的Reports对话框中做如下设置: (1) 在Category中选择Winding

(2) 在Quantity中选择Input Current(Winding1)、Input Current(Winding2)、Input Current(Winding3)选项

(3) 单击New Report按钮

(4) 显示3个电流随时间变化的曲线图

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