《电动力学》课程PPT教学课件（电磁场有限元分析）第五章 耦合场分析概况

ANSYS第五章耦合场模拟综述

第五章 耦合场模拟综述

ΛNSYS耦合场模拟包括如下场的组合一结构-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）E汇流排升温电压供电绕组的线圈升温5-2

5-2 • 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

ANSYS可用两种基本方法模拟这种耦合现象一序列法（间接法）：磁场分析结果用作热或结构分析的边界条件ResultsAnalysis1File1LDREADResultsFileAnalysis22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Solu>physic environ5-3

5-3 • 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 Solu>physic environ

ANSYS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Elemert CoordinateSystem (shown forKEYOPT(4)=1)单元类型自由度的选择5-4

5-4 – 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

ANSYS三维汇流排变形在三维模拟实例中采用三维两个汇流排“角形”组件汇流排，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5-5

5-5 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