【正文】 ssorReal Constants系統(tǒng)缺省的單位制是MKS制（米－安培－秒），你可以改變成你所習(xí)慣的一種新的單位制，但載壓導(dǎo)體或電路耦合的導(dǎo)體必須使用MKS單位制?！　∶睿篍MUNITGUI: Main MenuPreprocessorMaterial PropsElectromag Units根據(jù)所選定的單位制，空氣的導(dǎo)磁率μ0＝4π10－7H/M（在MKS制中），或μ0＝EMUNIT命令（或其等效的圖形用戶界面路徑）定義的值。每種材料區(qū)都要輸入相應(yīng)的材料特性。ANSYS材料庫(kù)中已定義好的材料如下：材料材料性質(zhì)文件Copper（銅）emag Copper. SI_MPLM3 steel（鋼）emag M3. SI_MPLM54 steel（鋼）emag M54. SI_MPLSA1010 steel（鋼）emag Sa1010. SI_MPLCarpenter steel（硅鋼）emag Silicon. SI_MPLIron Cobalt Vanadium steel（鐵－鈷－釩－鋼）emag Vanad. SI_MPL該表中銅的材料性質(zhì)定義有與溫度有關(guān)的電阻率和相對(duì)導(dǎo)磁率，所有其他材料的性質(zhì)均定義為B－H曲線。你所需的實(shí)際材料值可能與ANSYS材料庫(kù)提供值有所不同，因此，必要時(shí)可修正所用ANSYS材料庫(kù)文件以滿足用戶所需。詳細(xì)參見(jiàn)《ANSYS入門(mén)指南》和《ANSYS基本過(guò)程手冊(cè)》。注意：缺省單位制為MKS,GUI列表只列出當(dāng)前被激活單位制的材料庫(kù)文件。（你需要知道系統(tǒng)管理員放置材料庫(kù)文件的路徑）　　命令：/MPLIB,read,pathdataGUI: Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial LibraryLibrary Path3. 將材料庫(kù)文件讀入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。：命令：MPWRITE,filename,LIB,MATGUI:Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial LibraryExport Library下面講述關(guān)于設(shè)置物理模型區(qū)域的一般原則。1）空氣：　　。命令：MPREAD,filename,…GUI:Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial LibraryImport Library命令：TB,TBPT　GUI:Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial ModelsElectromagnetics BH Curve* 輸入BH曲線必須要遵守的規(guī)則：，且應(yīng)B隨H是單調(diào)遞增，如圖1所示。用下面的命令驗(yàn)證BH曲線：命令：TBPLOTGUI: Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial ModelsElectromagneticsBH Curve2. ANSYS程序根據(jù)BH曲線自動(dòng)計(jì)算nB2曲線（n為磁阻率），它應(yīng)該是光滑且連續(xù)的，可用TBPLOT命令來(lái)驗(yàn)證，如圖1所示。命令：/XRANGEGUI: Utility MenuPlotCtrlsStyleGraphs　　其他原則：1．如果材料是線性的，那只需如下說(shuō)明相對(duì)磁導(dǎo)率mr（可以是各向同性或各向異性）。3．各向異性材料的相對(duì)磁導(dǎo)率可用MP命令的MURX、MURY、MURZ域來(lái)分別進(jìn)行定義，聯(lián)合使用BH曲線和相對(duì)磁導(dǎo)率可定義正交各向異性材料的其中一個(gè)方向的非線性行為（如疊片鐵磁材料）。例如，假設(shè)對(duì)材料2定義了BH曲線，而只希望該BH曲線作用在材料的Y軸上，而材料的X軸和Z軸都只定義相對(duì)磁導(dǎo)率1000，則可按如下步驟完成mp,murx,2,1000mp,mury,2,0!read BH curve for material 2mp,murz,2,1000：　　源導(dǎo)體即連有外部電流“發(fā)生器”（提供穩(wěn)恒電流）的導(dǎo)體，當(dāng)你要計(jì)算焦耳熱損耗時(shí)需說(shuō)明它的電阻率，電阻率可以是各向同性或正交各向異性。：對(duì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體進(jìn)行分析（速度效應(yīng)），要規(guī)定各向同性電阻率（以上所示方法）。第一種情況，一個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)子繞軸以一個(gè)不變速率旋轉(zhuǎn)。第二種情況，一個(gè)“無(wú)限”長(zhǎng)導(dǎo)體以不變的速度平移。另外，有限寬的平移導(dǎo)體在磁場(chǎng)中移動(dòng)也不能考慮速度效應(yīng)。靜態(tài)分析要求輸入運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體的平移速度或旋轉(zhuǎn)速率，速度值和轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)坐標(biāo)通過(guò)單元實(shí)常數(shù)來(lái)定義。：運(yùn)動(dòng)體電磁分析問(wèn)題的分析結(jié)果精度與網(wǎng)格的精細(xì)程度、磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率和速度相關(guān)，可用磁雷諾數(shù)（Reynolds Number）來(lái)表示：Mre＝μvd /ρ式中μ為磁導(dǎo)率、ρ為電阻率、v為速度、d為導(dǎo)體有限元單元的特征長(zhǎng)度（沿運(yùn)動(dòng)方向），磁雷諾數(shù)只在靜態(tài)或瞬態(tài)分析中有意義。在后處理中可計(jì)算和獲得磁雷諾數(shù)。：需要說(shuō)明永磁體的退磁BH曲線（如果是線性，可用相對(duì)導(dǎo)磁率）和磁矯頑力矢量(MGXX,MGYY或MGZZ)。Hc為矯頑力矢量的幅值，矯頑力矢量常和單元坐標(biāo)系一起定義永磁體的極化軸方向。本例還展示了磁體退磁特性和相應(yīng)的材料性質(zhì)輸入。聯(lián)合使用一條B－H曲線和正交相對(duì)磁導(dǎo)率，可以描述非線性正交材料（疊片結(jié)構(gòu)）。：對(duì)載壓絞線圈，要定義電阻率。對(duì)這樣的線圈要定義各向同性（且只能是各向同性）電阻值。無(wú)論對(duì)稱性如何，此常數(shù)代表絞線型線圈的實(shí)際物理面積。無(wú)論對(duì)稱性如何，此常數(shù)代表絞線型線圈的實(shí)際總匝數(shù)。在2D平面分析中，此常數(shù)代表線圈的實(shí)際長(zhǎng)度。FILL　線圈填充因子。，分網(wǎng)，指定特性建模過(guò)程可參照《ANSYS建模和分網(wǎng)指南》，然后在模型各個(gè)區(qū)域內(nèi)指定特性（單元類型、選項(xiàng)、單元坐標(biāo)系、實(shí)常數(shù)和材料性質(zhì)等，參見(jiàn)“（－）建立物理環(huán)境”部分?！　?. 在對(duì)話框中為所選定的區(qū)域說(shuō)明材料號(hào)、實(shí)常數(shù)號(hào)、單元類型號(hào)和單元坐標(biāo)系號(hào)?！　⊥ㄟ^(guò)命令為模型中的各區(qū)賦予特性：　ASEL（選擇模型區(qū)域）MAT（說(shuō)明材料號(hào)）REAL（說(shuō)明實(shí)常數(shù)組號(hào)）TYPE（指定單元類型號(hào)）ESYS（說(shuō)明單元坐標(biāo)系號(hào)）　　指定完畢各區(qū)域特性后，就可劃分有限元網(wǎng)格了，詳見(jiàn)《ANSYS建模和分網(wǎng)指南》。通過(guò)一系列級(jí)聯(lián)菜單，可以實(shí)現(xiàn)所有的加載操作。然后選擇合理的類型和合理的邊界條件或載荷。另外，也可以通過(guò)ANSYS命令來(lái)輸入載荷。下表列出了每種邊界條件需要的AZ值：邊界條件AZ值磁力線垂直不需要（自然邊界條件，自然滿足）磁力線平行說(shuō)明AZ=0，用D命令或GUI路徑Main MenuPreprocessorLoadsLoadsApplyMagneticBoundaryVector PotenFlux Par’lOn Lines or On Nodes遠(yuǎn)場(chǎng)用遠(yuǎn)場(chǎng)單元INFIN9（只用于平面分析）和INFIN110周期性用PERBC2D宏在節(jié)點(diǎn)上創(chuàng)建奇對(duì)稱或偶對(duì)稱周期性邊界條件，或用GUI路徑Main MenuPreprocessorLoadsLoadsApplyMagneticBoundary Vector PotenPeriodic BCs。用GUI路徑Main MenuPreprocessorLoadsLoadsApplyMagneticBoundaryVector PotenFlux Par’lOn Lines/On Nodes磁力線平行邊界條件強(qiáng)制磁力線平行于表面。使用遠(yuǎn)場(chǎng)單元INFIN9和INFIN110來(lái)表示模型的無(wú)限邊界時(shí)，無(wú)需說(shuō)明遠(yuǎn)場(chǎng)為零邊界條件。對(duì)于外部強(qiáng)加磁場(chǎng)，直接在合適的區(qū)域施加非0的AZ值就行了。在2D分析中，只有JS的Z分量是有效的，在平面分析中正值表示電流向+Z方向，在軸對(duì)稱分析中正值表示電流向Z 方向。命令：BFEGUI: Main MenuPreprocessorLoadsLoadsApplyMagneticExcitationCurr DensityOn Elements詳細(xì)情況參見(jiàn)《ANSYS命令手冊(cè)》。用BFTRAN或SBCTRAN命令，把施加到實(shí)體模型上的源電流密度轉(zhuǎn)換到有限元單元模型上。只有對(duì)使用了AZ和CURR自由度的PLANE53單元（參見(jiàn)PLANE53單元的KEYOPT(1)選項(xiàng)）才能使用電壓降（VLTG）載荷。用BFTRAN或SBCTRAN命令，把施加到實(shí)體模型上的電壓降（VLTG）載荷轉(zhuǎn)換到有限元單元模型上。用下列方式進(jìn)行：　　命令：CPGUI:Main MenuPreprocessorCoupling/CeqnCouple DOFs 施加標(biāo)志 力標(biāo)志　　用FMAGBC宏對(duì)需要進(jìn)行力和力矩計(jì)算的部件施加標(biāo)志，該宏自動(dòng)施加虛位移和Maxwell面標(biāo)志（后面介紹）。對(duì)需要進(jìn)行力和位移計(jì)算的部件的單元命名為一個(gè)元件 (Component)，再按下列方式使用FMAGBC宏：命令：FMAGBC,CnamGUI：Main MenuPreprocessorLoadsLoadsApplyMagneticFlagComp. Force/Torq在后處理器中使用FMAGBC和TORQSUM宏命令，就可以列出力和力矩的結(jié)果。 其他加載 電流段(CSGX)該載荷是一種節(jié)點(diǎn)電流載荷，不常使用。在MKS單位制中電流段的單位是安培－米。比如，可以用多個(gè)電流段表示一個(gè)片狀電流。 Maxwell面(MXWF)Maxwell面不是真正意義上的載荷，它只是表明在這個(gè)表面要進(jìn)行磁場(chǎng)力分布的計(jì)算。通常，把Maxwell面標(biāo)志施加在鄰近分界面的空氣單元上。在POST1后處理器中對(duì)它們求和，可以得到作用到該部分上的合力，并可將這些分布力轉(zhuǎn)換到后續(xù)的結(jié)構(gòu)分析中。(比如在兩個(gè)部件間只建了一層單元，就會(huì)發(fā)生共用。和Maxwell面的作用相同，只不過(guò)用的是虛功方法。也可以說(shuō)明MVDI，但是通常不用。鄰近的感興趣區(qū)域的空氣單元帶最好是等厚度的。 求解下面描述進(jìn)行2D靜態(tài)磁場(chǎng)分析求解的基本過(guò)程。命令：/SOLUGUI:Main MenuSolution說(shuō)明分析類型，用下列方式：, , ，就可以重啟動(dòng)2D靜態(tài)磁場(chǎng)分析。Sparse solverJacobi Conjugate Gradient (JCG) solverInplete Cholesky Conjugate Gradient (ICCG) solverPCG outofmemory solver用下列方式選擇求解器：　　　命令：EQSLVGUI:Main MenuSolutionAnalysis Options對(duì)于2－D模型，推薦用Sparse solver和Frontal solver求解器。載壓模型或包括了速度效應(yīng)的模型會(huì)產(chǎn)生不對(duì)稱矩陣，只能用Sparse 、Frontal 或ICCG求解器求解。要計(jì)算微分自感矩陣和連接所有線圈的總通量(LMATRIX)，只能用frontal求解器。恢復(fù)模型時(shí)，重新進(jìn)入ANSYS，用下面的命令：　　命令：RESUMEGUI:Utility MenuFileResume 開(kāi)始求解對(duì)于非線性分析，采用二步順序求解：1．在前面3到5子載荷步內(nèi)讓載荷斜坡變化，每一子步只有一個(gè)平衡迭代。用下面方式定義：命令：MAGSOLV(OPT域設(shè)為0)GUI:Main MenuSolutionElectromagnetOptamp。 收斂圖形跟蹤進(jìn)行非線性電磁分析時(shí)，ANSYS在每次平衡迭代都計(jì)算收斂范數(shù)，并與相應(yīng)的收斂標(biāo)準(zhǔn)比較。在交互式時(shí)，缺省為圖形求解跟蹤（GST）打開(kāi)，批處理運(yùn)行時(shí)，為GST關(guān)閉。 完成求解　　命令：FINISHGUI:Main MenuFinish 計(jì)算電感矩陣和總的磁鏈對(duì)于由多個(gè)線圈構(gòu)成的多線圈系統(tǒng)，用LMATRIX宏可計(jì)算系統(tǒng)的差分電感矩陣和每個(gè)線圈中的總磁鏈。首先應(yīng)對(duì)線圈單元指定部件名，定義名義電流，然后用Frontal求解器對(duì)一工作點(diǎn)進(jìn)行名義求解，詳見(jiàn)第11章“磁宏”和《ANSYS理論手冊(cè)》?！　】稍谕ㄓ煤筇幚砥髦杏^看處理結(jié)果。要了解所有后處理操作的描述，請(qǐng)參見(jiàn)《ANSYS基本過(guò)程指南》。同時(shí)?！　∶睿篟ESUMEGUI:Utility MenuFileResume 要觀察結(jié)果文件中的解，請(qǐng)使用LIST 選項(xiàng)。如果輸入時(shí)刻的數(shù)據(jù)集不存在，ANSYS利用相鄰結(jié)果數(shù)據(jù)集進(jìn)行線性內(nèi)插得到該時(shí)刻的數(shù)據(jù)。命令：PLF2DGUI:Utility MenuPlotResultsFlux Lines 等值線　　等值線幾乎可以顯示任何結(jié)果數(shù)據(jù)（如磁通密度，磁場(chǎng)強(qiáng)度，總電流密度（JTZ））。在PowerGraphics模式（缺省值）下，可以觀察不連續(xù)材料任何位置的節(jié)點(diǎn)平均值。命令：PLVECTGUI:Utility MenuPlotResultsVector Plot對(duì)于矢量列表顯示，使用下列方式：命令：PRVECTGUI:Utility MenuListResultsVector Plot在列表顯示之前，可先對(duì)結(jié)果進(jìn)行按節(jié)點(diǎn)或按單元排序：命令：ESORTNSORTGUI:Main MenuGeneral PostprocList ResultsSort NodesMain MenuGeneral PostprocList ResultsSort Elems然后再進(jìn)行列表顯示：命令：PRESOLPRNSOLPRRSOLGUI:Main MenuGeneral PostprocList ResultsElement SolutionMain MenuGeneral PostprocList ResultsNodal SolutionMain MenuGeneral Po