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[电磁场] ---欢迎您发表自己的心得和建议,共建ANSYS电磁FAQ---暂时关闭,整理中

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发表于 2007-4-22 17:19:03 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 黑龙江哈尔滨
本帖最后由 perch88 于 2009-7-17 01:24 编辑

初学ANSYS电磁应该知道的一些基本概念

plane53
1.关于电流源的问题:
1)你知道导体的总电流,但是不知道导体中电流的分布(因为涡流的影响(where eddy current formation is permitted in conducting regions with impressed current loading)),这时你需要用VOLT, AZ option (KEYOPT(1) = 1) useF,,AMPS加载总电流. 别忘了:specifying a resistivity, and coupling all VOLT degrees of freedom for elements in each of such regions.

2)通过指定电流密度,这时电流均布于导体,用Current density loading BFE,,JS)且KEYOPT(1) = 0.

2.模型中,需要考虑eddy current的部位(除source处):
瞬态分析和谐波分析,用KEYOPT(1) = 0且指定电阻率。

3.关于2D平行边界条件
只要AZ为常数就可以了,但是在轴对称时,必须得为0(有人用1出现了错误).

4.关于3D外加磁场(变或不变)
利用
3-D Magnetic Scalar Solid Elements (SOLID96 Reduced Scalar Potential formulation )
3-D Magnetic Interface INTER115

VM189
Hollow Sphere in a Uniform Magnetic Field;我想瞬态分析的外加磁场也可以采用这个办法解决。

5.关于solid97铁和空气(两种磁导率相差很大的物质)交界面上的处理,solid97算得不准,怎么让他算得准呢?
原因:3D节点 mvp 不准。原因:从电磁学中知道,两种物质交接面处的B法向连续,H切向连续。但是由于A的单值,B=curl(A)的法向和切向都是连续的。
解决措施:
1)用117

2)故意制造重合节点(交界处)模型,把这些重合节点的切向A耦合,而法向不设任何限制。当然,你很难可能需要旋转节点坐标系。
关于这个办法,ansys公司的bill bluat写了两个宏,改天我贴上来  注释:没找到你贴的,刚好有人问,我贴这里了http://forum.simwe.com/thread-863540-1-1.html  (perch88 Feb11,09)

6.关于plane53的BFE加载电流密度的方向
不改变单元坐标系:
对于平面分析:正值沿着Z轴正向,即电流是流出平面的。
对于轴对称分析:右手定则,正直:拇指沿着Y轴正向,其余四指指向电流向,又因为模型只能在X正向区域建立,所以可知:电流是流入平面的。

7.关于LMATRIX
其中指定的是nominal currents ,不是amp-turns。
十佳电流荷载时BFE:AMP-TURNS
有人用L=2*stored_energy/current(Amps)^2计算出的电感(模型中含有永磁体)和LMATRIX计算的结果很接近(好多人总在问有含有永磁体模型的电感的问题,这下应该心里有些数了吧L=2*stored_energy/current(Amps)^2)。

8提醒一下:solid117有大小限制
The minimum allowable element edge length for this element is 1.0e-6. 如果你用m做单位时,117的单元边在 1.0e-6这个数量级,你需要改变单位制(尽管有时候你不得不用MKS制)。

9.含有大矫顽力PM(永磁体)的瞬态分析模型不收敛怎么办?
把矫顽力一点一点地来缓慢地增加。以较小的一个矫顽力开始计算,好,下一个何在步,稍微加大点,再solve,在加大,再solve...

[ 本帖最后由 perch88 于 2009-2-12 09:31 编辑 ]

评分

1

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 楼主| 发表于 2007-4-22 21:44:18 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
Simdroid开发平台
10.对于117单元如何计算感应电动势?(即:如何计算磁通)。97,53的可以用fluxv宏。
用surf后处理操作(好像是9.0后就有了这个功能了,具体说明和使用我也在本版发过一个帖子了)。
1)选择你兴趣的单元
2)创建合适的surf
3)旋转结果坐标系,使B的某个分量与surf垂直.
4)  对B进行面积分
5)计算V=d_fai/d_t
 楼主| 发表于 2007-4-24 18:25:32 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
外加磁场的施加

1) 3D节点矢量法均匀磁场(B)
--SOlid97,如何在一个施加沿着Z向的B=1Tesla的恒定外磁场呢?

模型:模型边界:x=0 and x=1, y=0, y=1,z=0, z=1 (单位:m)

------------------------------------
on z=0, set AZ=0 ! FLUX NORMAL
on z=1, set AZ=0 ! FLUX NORMAL

-------------------------------------
on y=0, set AX=AZ=0 ! FLUX PARALLEL
on y=1, set AX=AZ=0 ! FLUX PARALLEL

---------------------------------------------------
on x=0, set AX=AZ=0 ! FLUX PARALLEL
on x=1, set AX=AZ=0 ! FLUX PARALLEL

-------------------------------------
on x=0, set AY=0
on x=1, set AY=1

-------------------------------------

Bz=(cur(A))z=P(Ay)/P(x)-P(Ax)/P(y)
on y=0,AX=0;on y=1,AX=0;
P(Ax)/P(y)=0
P(Ay)/P(x)=1.

解释很牵强,甚至就是不对的.


能给出较严格解释者,给+2技术分奖励

ANSYS help中的例子
2) 2D节点矢量法均匀磁场(B)

1.VM166, LONG CYLINDER IN A SINUSOIDAL MAGNETIC FIELD
3)  3D节点矢量法均匀磁场(H)
2.3D分析中,指定恒定的(或谐变的,或变化的)H,参看vm189
B(y) = μ H(y) = - μ grad Φ = - μ  Δ  Φ /  Δ y

矢量场(H(y))可以写成一个标量场磁标矢Φ的梯度,只在一个方向上(y)有梯度(Δ  Φ /  Δ y),




[ 本帖最后由 北极熊甲 于 2007-6-22 19:01 编辑 ]

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 楼主| 发表于 2007-4-26 10:28:56 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
12.为什么我计算的磁力为0?
问题:
模型:
ferromagnetic plate in front of a current carrying coil
RACE for the coil (SOURC36)
plate 和 surrounding air (Solid97)
模型收敛了,但是ZERO force on the plate!

解答:

1) DO a BSUM plot and make sure you have a non-zero field. If so, the BIOT calculation was probably not performed (see BIOT).
2) Turn the force flag on (/psf,mxwf,1) and select the entire model and do a nplot and the surfaces should be outlined in red. If not, it was never applied.
3) As an aside, be sure to use the DSP solution, not the RSP (assuming the model is singulary connected, no holes-see the ANSYS manual)
 楼主| 发表于 2007-4-28 13:37:19 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
超导体:
磁化率=-1
M=磁化率*H
磁导率=1+磁化率=0
相对磁导率=0
 楼主| 发表于 2007-4-28 14:56:31 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
来,一起来看一个错误的例子(divJ不=0):
  1. /BATCH,LIST
  2. /TITLE, Test for EDGE-Formulation with SOLID117
  3. !
  4. ! Parameters
  5. l=5e-6 ! length
  6. h=1e-6 ! height
  7. w=5e-6 ! width
  8. a=3e-6 ! 1st addition length of magnetic core
  9. b=5e-6 ! 2nd addition length of magnetic core
  10. ! *** Create Model
  11. !
  12. /PREP7 ! Enter ANSYS preprocessor to define problem
  13. !
  14. ET,1,117 ! Element type #1 is a magnetic edge element, 117.
  15. ! (We use only one in this example)
  16. !
  17. MP,MURX,1,1 ! Define relative permeability of material #1.
  18. ! Material #1 is the conductor made from copper
  19. MP,RSVX,1,17.2e-9 ! Define electric resistivity of material #1.
  20. !
  21. MP,MURX,2,500 ! Define relative permeability of material #2.
  22. ! Material #2 is the magnetic core made from NiFe
  23. !
  24. MP,MURX,3,1 ! Define relative permeability of material #3.
  25. ! Material #3 is the air ambient
  26. !
  27. ! Define rectangular block of conductor volume
  28. ! region
  29. BLOCK,-w,w,-h,h,-l,l !
  30. !
  31. ! Define rectangular block of upper magnetic core
  32. ! volume region
  33. BLOCK,-w-a,w+a,h+a,h+2*a,-l,l
  34. BLOCK,w+a,w+a+b,h+a,h+2*a,-l,l
  35. BLOCK,-w-a,-w-a-b,h+a,h+2*a,-l,l
  36. BLOCK,w+a,w+a+b,h,h+a,-l,l
  37. BLOCK,-w-a,-w-a-b,h,h+a,-l,l
  38. !
  39. ! Define rectangular block of lower magnetic core ! volume region
  40. BLOCK,-w-a,w+a,-(h+a),-(h+2*a),-l,l
  41. BLOCK,w+a,w+a+b,-(h+a),-(h+2*a),-l,l
  42. BLOCK,-w-a,-w-a-b,-(h+a),-(h+2*a),-l,l
  43. BLOCK,w+a,w+a+b,-h,-(h+a),-l,l
  44. BLOCK,-w-a,-w-a-b,-h,-(h+a),-l,l
  45. !
  46. ! Define rectangular block of air ambient
  47. BLOCK,-22e-6,22e-6,-15e-6,15e-6,-15e-6,15e-6
  48. ! Overlap volumes
  49. VOVLAP,ALL
  50. NUMCMP,VOLU
  51. ! Assign attributes to the volumes
  52. VSEL,S,VOLU,,1
  53. VATT,1 ! conductor
  54. VSEL,S,VOLU,,2,11,1 ! magnetic core
  55. VATT,2
  56. VSEL,S,VOLU,,12 ! air ambient
  57. VATT,3
  58. ! Mesh volumes
  59. VSEL,S,MAT,,1,2,1 ! Conductor and magnetic core with hexaelements
  60. ASLV,S
  61. LSLA,S
  62. LESIZE,ALL,3e-6
  63. MSHKEY,1 ! MAPPED VOLUME MESH
  64. MSHAPE,0,3D ! USING HEX
  65. VMESH,ALL
  66. VSEL,S,MAT,,3 ! Air ambient
  67. ASLV,S
  68. LSLA,S
  69. LESIZE,ALL,3e-6
  70. MSHKEY,0 ! FREE VOLUME MESH
  71. MSHAPE,1,3D ! USING TET
  72. VMESH,ALL
  73. ALLSEL,ALL
  74. FINISH
  75. /SOLU
  76. !*** Apply current density on conductor ***
  77. ESEL,S,MAT,,1 ! Select coil element
  78. BFE,ALL,JS,1,,,-1e9 ! Apply current density
  79. !*** Flux parallel boundary condition at all extern area of air ambient ***
  80. ASEL,S,EXT
  81. DA,ALL,AZ,0
  82. ALLSEL,ALL
  83. ! Solution parameters
  84. ANTYPE,0
  85. NROPT,AUTO,,
  86. EQSLV,SPAR,,0,
  87. PRECISION,0
  88. MSAVE,0
  89. PIVCHECK,1
  90. /STATUS,SOLU
  91. SOLVE
  92. /POST1
  93. !*** Vectorplot of magnetic flux (BSUM) for magnetic core's and conductor's
  94. elements ***
  95. /VSCALE,1,1,0
  96. !
  97. !*
  98. PLVECT,B, , , ,VECT,ELEM,ON,0
  99. ESEL,U,MAT,,3
  100. /REPLOT
  101. FINISH
  102. ! /EXIT,MODEL
复制代码
==================修改成正确的很容易,你来改,加分奖励==================


[ 本帖最后由 北极熊甲 于 2007-4-30 10:03 编辑 ]

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 楼主| 发表于 2007-4-30 10:51:38 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
Author: Bill Bulat
Date: 2000-06-12 13:43:00

What kind of symmetry?

1) Flux parallel
MSP (SOLID96): unconstrained, naturally occuring
MVP (SOLID97): constrain in-plane components of vector potential A*
Edge (SOLID117): constrain edge DOF ("AZ")
2) Flux normal:
MSP (SOLID96): constrain MAG dof
MVP (SOLID97): constrain out-of-plane components of vector potential A*
Edge (SOLID117): constrain edge dof ("AZ")
3) Multi-pole periodic:
MSP (SOLID96):couple MAG between corresponding pairs of nodes on the 2 boundaries (those having the same radial and axial coordinates).
MVP (SOLID97): couple AX, AY, AZ between corresponding pairs of nodes on the2 boundaries (those having the same radial and axial coordinates).*
Edge (SOLID117): I think this will have to wait until release 5.7

* requires rotating nodal coordiantes on boundaries (see NROTATE command)

cheers
Bill
CSI
 楼主| 发表于 2007-5-1 17:39:39 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
ansoft vs ansys:
ansoft总的来说更快但不是很准。
ansys慢点,但比较准,但是在磁链的求解上尤其是多线圈时的磁链求解,不好用。
贴个图看看饱和时两者的差别(注意我把maxwell的精度调得很高了,计算时间是ansys的3倍多)
ansoft在饱和区似乎作得不好(材料的饱和Bs=1.8T)

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 楼主| 发表于 2007-5-1 17:40:34 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
以上是ansys的解
以下是maxwell2D的解

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 楼主| 发表于 2007-5-1 17:42:49 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
经liuliu同学指点后,我认为,在材料饱和后,就像是真空里那样,所以H提高,B应再提高。ansoft不是这样的。

=============================
以上纯属个人观点,欢迎大家讨论!
 楼主| 发表于 2007-5-9 23:57:13 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
如何在matlab中调用ansys

http://www.simwe.com/forum/thread-748023-1-1.html

[ 本帖最后由 北极熊甲 于 2007-9-4 23:31 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2007-5-10 00:09:36 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
有时你可能要很多很多次的调用emft,asum什么的,这时总是有个输出窗口蹦出来,有没有办法不让他出现?

*ABBR,*UILIST,/REPLOT

========================
*UILIST,filename,ext,dir
Lists the contents of a file to a 'pop-up' window when running interactively.
It is similar to the *LIST command but this version runs from within a macro while *LIST does not.

from ansys.net

[ 本帖最后由 北极熊甲 于 2007-5-10 00:12 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2007-5-11 14:23:54 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
*** WARNING ***                         CP =      31.891   TIME= 13:53:44Using 1 iteration per substep may result in unconvergent solutions for  nonlinear analysis and the program may not indicate divergence in this  case.  Check your results.  ==========================好多新手重复地问这个问题。回答:对于静态求解(比如你用MAGSOLV),不必要求每个子步的解都得是收敛解,只要最后解收敛就行。所以这这个警告不必担心。MAGSOLV两步法:Ramp the loads over three to five substeps, each with one equilibrium iteration.Calculate the final solution over one substep, with five to 10 equilibrium iterations.两步法:有助于快速得到收敛解。

[[i] 本帖最后由 北极熊甲 于 2007-5-11 18:41 编辑 [/i]]

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 楼主| 发表于 2007-5-12 10:58:58 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
如何检查电流密度的方向?

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 楼主| 发表于 2007-5-13 17:54:26 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
什么样B-H才不至于引起收不敛问题?

要保证磁阻与B**2的曲线(NU-B2)不出现振荡。

问ANSYS相对磁导率能不能是0?

答:我认为可以,我看见有人说他这么做过超导体的模拟。
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 楼主| 发表于 2007-5-14 09:51:15 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨

转贴:如何显示电场线(Electric flux lines)的方法



===============================
两种方法:
1.不需要轮廓,矢量方式(vector mode)显示volt,(/device,vector,on)
2.需要轮廓,在ansys路径下找到plf2d.mac
1)plnsol,a,z,改成plnsol,volt
2)/mrep,用这个宏名显示有轮廓线的volt
3)将.mac文件换个名字,待用
--english version from xansys

=======================原帖 由by lilulilu版主 2007-5-13 21:26 发表

[ 本帖最后由 北极熊甲 于 2007-5-14 09:56 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2007-5-15 12:53:11 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
朝花夕拾
~~1
单元分开的云图是如何画出的?
/SHRINK, RATIO
Utility Menu>PlotCtrls>Style>Size and Shape>shrink entities by

~~2
如何读取单元表中数据的最小值 非单元编号最小值

ESORT,ETAB,E_VOL
*GET,MAX_E_VOL,SORT,,MAX
EUSORT
_________________________________
在帮助VM195 Input Listing里面有一句
ESEL,S,ELEM,,10,10
ETABLE,FORCE,SMISC,1
ESORT,FORCE
*GET,F,SORT,,MIN
或许有用

----------------------------------by liuliu

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 楼主| 发表于 2007-5-17 12:50:28 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
~~3
如何保存一个list文件?

从ANSYS读入,不是再窗口中输入
/out,nli_t,txt
nlist
/out
nlist的内容会存储到nli_t,txt文件中。
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 楼主| 发表于 2007-5-17 13:11:18 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
~~4
如何把ANSYS10.0帮助文件中的字体变大?

我今天偶然给改大了,方法如下:
打开ANSYS帮助,点选选项->INTERNET选项->辅助功能,在“不使用网页中指定的字体大小”一栏上打挑,然后确定。就OK了,字体变为正常大小,^_^。开心啊!不用那么费劲看帮助了!
大家可以一试!不过在浏览网页时还是要改过来的。
----------------------------------------
原帖由 simwe 会员 xbzhangC04:ANSYS--CFD与热分析 发表
http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=768283
--------------------------------------

[ 本帖最后由 北极熊甲 于 2007-5-18 23:27 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2007-5-17 13:11:30 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
ANSYS能绘制 磁链-电流 图吗?
能,看看这个取材于Low-Frequency Guide | Chapter 5. 3-D Static Magnetic Analysis (Scalar Method) |  5.5. Example of a 3-D Static Magnetic Analysis (Command Method)的例子

[ 本帖最后由 北极熊甲 于 2007-5-17 16:58 编辑 ]

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