【導(dǎo)讀】靜磁分析不考慮隨時間變化效應(yīng)，如渦流等。它可以模擬各種飽和非飽和的。磁性材料和永磁體。·在分析中，考慮使用哪種方法。如果靜態(tài)分析為2－D，就必須采用在本章。內(nèi)討論的矢量位方法。對于3－D靜態(tài)分析，你可選其中標(biāo)量位方法（第5章）、矢量位方法（第9章）、或者棱邊元方法（第6章）。2-D模型要用二維單元來表示結(jié)構(gòu)的幾何形狀。雖然所有的物體都是三維的，因為2-D模型建立起來更容易，運算起來也更快捷。詳細情況參見《ANSYS單元手冊》。CIRCU124無通用電路單元，最多可6節(jié)點每節(jié)點最多可有三個；可以是電勢、電流或電動勢降通常與磁場耦合時使用。分電勢用于載流塊導(dǎo)體或給導(dǎo)體施加強制終端條件。給源線圈加電壓載荷，它常用于載壓線圈和電路耦合。場分析指南》）。這個例題是以ANSYS圖形用戶界面的方式來做的，并且還給出了相。應(yīng)的ANSYS命令格式。INFIN9或INFIN110能模擬磁場的遠場衰減，而且相對于給定磁流平。行或垂直邊界條件而言，遠場單元可得到更好的計算結(jié)果。

　　

【正文】 ISC,snum GUI:Main MenuGeneral PostprocElement TableDefine Table 當(dāng)力矩移動到單元表后，可以用下列方式列出力矩值： 命令： PRETAB GUI： Main MenuGeneral PostprocElement TableList Elem Table 也可以用 PLESOL 和 PRESOL 命令加上 NMISC 號列出結(jié)果。 對單元表進行求和，得到總力矩： 命令： SSUM GUI: Main MenuGeneral PostprocElement TableSum of Each Item Maxwell 力矩 ANSYS 自動對定義了 “Maxwell 表面 ” 標(biāo)志 “MXWF” 的單元計算 Maxwell 力矩，其求解力矩的過程與求解洛倫茲力矩的過程一樣。如果通過 FMAGBC 將力設(shè)定為邊界條件，則可通過下面的命令或菜單 方便地獲取力矩值： 命令： TORQSUM GUI： Main MenuGeneral PostprocElecamp。Mag Calc2DComp. Torque 虛功力矩 對于那些在感興趣部件相鄰區(qū)域設(shè)定了 MVDI 標(biāo)記的一層空氣單元， ANSYS自動計算其虛功力矩，其求解力矩的過程與求解洛倫茲力矩的過程一樣。如果通過 FMAGBC 將力設(shè)定為邊界條件，則可通過下面的命令或菜單方便地獲取力矩值： 命令： TORQSUM GUI： Main MenuGeneral PostprocElecamp。Mag Calc2DComp. Torque 線圈電阻及電感 程序可以計算載壓或載流絞線圈的電阻及電感。每個單元中都有線圈的電阻及電感值，求和即可得到導(dǎo)體區(qū)的總電阻及電感。對于導(dǎo)體區(qū)單元，使用 ETABLE, tablename, NMISC, n 命令或其等效路徑來存儲這些值，并對它們求和。（ n 為8表示電阻， n 為 9 表示電感）。 用 SSUM 命令或其等效路徑進行求和。 對于載壓線圈（ PLANE53 的 KEYOPT(1)=2）或電路耦合線圈（ PLANE53 的KEYOPT(1)=3）所計算的電感值僅在下列情況有效 ： 線性問題（導(dǎo)磁系數(shù)為常數(shù)）； 模型沒有永磁體； 模型只有一個線圈。 由多線圈組成的系統(tǒng)采用 LMATRIX 宏來計算電感矩陣和每個線圈的總磁鏈。LMATRIX 宏的詳情參見 11 章。 計算其它感興趣的項目 在后處理中，可以根據(jù)可用的結(jié)果數(shù)據(jù)，計算很多感興趣的量（如總力、力矩、源輸入能量、電感、磁鏈、終端電壓等）， ANSYS 命令集支持下列宏用于各種計算： CURR2D 宏計算 2D導(dǎo)體中的電流 EMAGERR 宏計算靜電場或靜磁場分析中的相對誤差 FLUXV 宏計算通過閉合回路的磁通量 FMAGSUM 宏計算作用到單元組元上的合力 FOR2D 宏計算作用到導(dǎo)體上的磁力 MMF 宏計算沿某指定路徑的電動勢降 PLF2D 宏生成等位線 SENERGY 宏計算模型中的磁場貯能和共能 TORQ2D 宏計算磁場作用到導(dǎo)體上的扭矩 TORQC2D 宏在一個圓形路徑上計算磁場作用到導(dǎo)體上的扭矩 TORQSUM 宏在單元部件上對二維平面問題的 Maxwell 和虛功力矩進行求和計算 詳見第 11 章對 “ 磁宏 ” 的描述。 算例 2D 螺線管致動器內(nèi)靜態(tài)磁場的分析（ GUI方式） 問題描述 把螺線管致動器作為 2D 軸對稱模型進行分析。計算銜鐵部分（螺線管致動器的運動部分）的受力情況和線圈電感。螺線管致動器如圖 8所示。 參數(shù)說明： 參數(shù) 說明 n=650 線圈匝數(shù)，在后處理中用 I= 每圈電流 ta=.75 磁路內(nèi)支路厚度 tb=.75 磁路下支路厚度 tc=.50 磁路外支路厚度 td=.75 銜鐵厚度 wc=1 線圈寬度 hc=2 線圈高度 gap=.25 間隙 space=.25 線圈周圍空間 ws=wc+2*space hs=hc+.75 w=ta+ws+tc 模型總寬度 hb=tb+hs h=hb+gap+td 模型總高度 acoil=wc*hc 線圈面積 jdens=n*i/acoil 線圈電流密度 處理方法和假設(shè) 假定線圈電流產(chǎn)生的磁通很小，鐵區(qū)沒有達到飽和，故只需進行線性分析的一次迭代求解。為簡化分析，模型周圍鐵區(qū)的磁漏假設(shè)為很小， 在法向條件下，可以在模型周圍直接用空氣來模擬漏磁影響。 由于假設(shè)模型邊緣邊界上沒有磁漏，則通量與邊界平行，用 “flux parallel” 施加模型的邊緣邊界條件。 對于穩(wěn)態(tài)（ DC）電流，可以以輸入線圈面上的電流密度的形式輸入電流。 ANSYS的 APDL 可以通過線圈匝數(shù)、每圈電流、線圈面積計算電流密度。銜鐵被專門標(biāo)記出來，以便于進行磁力計算。 后處理中，用 Maxwell 應(yīng)力張量方法和虛功方法分別處理電樞的受力，還得到了磁場強度及線圈電感等數(shù)據(jù)。 注意： 本例題僅僅是眾多 2D 分析中的一個，不是所有分析都按相同的步 驟和順序進行。要根據(jù)材料特性或被分析的材料與周圍條件的關(guān)系來決定要進行的分析步驟。 GUI 實現(xiàn) 關(guān)于 GUI 方式的詳細過程，參見 ANSYS 程序中自帶的《 ANSYS Tutorials》。 命令流實現(xiàn) !/batch,list /PREP7 /TITLE,2D Solenoid Actuator Static Analysis ET,1,PLANE53! Define PLANE 53 as element type KEYOPT,1,3,1! Use axisymmetric analysis option MP,MURX,1,1! Define material properties (permeability) MP,MURX,2,1000! Permeability of backiron MP,MURX,3,1! Permeability of coil MP,MURX,4,2020! Permeability of armature /,! Set parameter values for analysis n=650! Number of coil turns i=! Current per turn ta=.75! Model dimensions (centimeters) tb=.75 tc=.50 td=.75 wc=1 hc=2 gap=.25 space=.25 ws=wc+2*space hs=hc+.75 w=ta+ws+tc hb=tb+hs h=hb+gap+td acoil=wc*hc! Crosssection area of coil (cm**2) jdens=n*i/acoil! Current density (A/cm**2) /PNUM,AREA,1 RECTNG,0,w,0,tb! Create rectangular areas RECTNG,0,w,tb,hb RECTNG,ta,ta+ws,0,h RECTNG,ta+space,ta+space+wc,tb+space,tb+space+hc AOVLAP,ALL RECTNG,0,w,0,hb+gap RECTNG,0,w,0,h AOVLAP,ALL NUMCMP,AREA! Compress out unused area numbers APLOT ASEL,S,AREA,2! Assign attributes to coil AATT,3,1,1,0 ASEL,S,AREA,1! Assign attributes to armature ASEL,A,AREA,12,13 AATT,4,1,1 ASEL,S,AREA,3,5! Assign attributes to backiron ASEL,A,AREA,7,8 AATT,2,1,1,0 /PNUM,MAT,1! Turn material numbers on ALLSEL,ALL APLOT! Plot areas SMRTSIZE,4! Set smart size meshing level 4 (fine) AMESH,ALL! Mesh all areas ESEL,S,MAT,4! Select armature elements CM,ARM,ELEM! Define armature as a ponent FMAGBC,ARM! Apply force boundary conditions to armature ALLSEL,ALL ARSCAL,ALL,.01,.01,1,1! Scale model to MKS (meters) FINISH /SOLU ESEL,S,MAT,3! Select coil elements BFE,ALL,JS,1,jdens/.01**2! Apply current density (A/m**2) ESEL,ALL NSEL,EXT! Select exterior nodes D,ALL,AZ,0! Set potentials to zero (fluxparallel) ALLSEL,ALL FINISH /SOLU MAGSOLV! Solve magic field SAVE FINISH /POST1 PLF2D! Plot flux lines in the model FMAGSUM! Summarize magic forces PLVECT,B,VECT,ELEM,ON! Plot flux density as vectors /GRAPHICS,POWER! Turn PowerGraphics on AVRES,2! Dont average results across materials PLNSOL,B,SUM! Plot flux density magnitude FINISH 其它例題 在《 ANSYS 校驗手冊》中還有幾個 2D靜磁分析例題： VM165 載流鐵磁導(dǎo)體 VM172 一個長而厚各向同性螺線管線圈應(yīng)力分析 VM188 載流導(dǎo)體的電磁力計算。