Ansys 2024電磁學有限元分析從入門到精通

前言
第1章 電磁場有限元分析概述 1
1.1 電磁場基本理論 2
1.1.1 麥克斯韋方程2
1.1.2 一般形式的電磁場微分方程 3
1.1.3 電磁場中常見邊界條件 3
1.2 Ansys 電磁場分析對象 4
1.3 標量位法、矢量位法、棱邊單元法的比較 5
1.3.1 標量位法 5
1.3.2 矢量位法 5
1.3.3 棱邊單元法 5
1.4 電磁場單元概述 6
1.5 電磁宏 7
1.5.1 電磁宏使用範圍 7
1.5.2 電磁宏分類 7
1.6 遠場單元及遠場單元的使用 11
1.6.1 遠場單元 12
1.6.2 使用遠場單元的注意事項 13
第2章 二維靜態磁場分析 15
2.1 二維靜態磁場分析中要用到的單元 16
2.2 靜態磁場分析的步驟 16
2.2.1 創建物理環境 17
2.2.2 建立模型、指定特性、劃分網格 25
2.2.3 施加邊界條件和載荷 25
2.2.4 求解 27
2.2.5 後處理(查看計算結果) 29
2.3 實例1——二維螺線管制動器內靜態磁場的分析 33
2.3.1 問題描述 33
2.3.2 GUI 操作方法 34
2.3.3 命令流實現 46
2.4 實例2——載流導體的電磁力分析 49
2.4.1 問題描述 49
2.4.2 GUI 操作方法 49
2.4.3 命令流實現 64
第3章 二維諧波磁場分析 68
3.1 二維諧波磁場分析中要用到的單元 69
3.2 二維諧波磁場分析的步驟 70
3.2.1 創建物理環境 70
3.2.2 建立模型、賦予特性、劃分網格 73
3.2.3 加邊界條件和勵磁載荷 74
3.2.4 求解 76
3.2.5 觀察結果 78
3.3 實例1——二維自由空間線圈的諧波磁場的分析 80
3.3.1 問題描述 80
3.3.2 GUI 操作方法 81
3.3.3 命令流實現 94
3.4 實例2——二維非線性諧波分析 96
3.4.1 問題描述 96
3.4.2 GUI 操作方法 97
3.4.3 命令流實現 108
第4章 二維瞬態磁場分析 111
4.1 二維瞬態磁場分析中要用到的單元 112
4.2 二維瞬態磁場分析的步驟 112
4.2.1 創建物理環境 112
4.2.2 建立模型、賦予屬性、劃分網格 112
4.2.3 施加邊界條件和勵磁載荷 113
4.2.4 求解 114
4.2.5 觀察結果 117
4.3 實例1——二維螺線管制動器內瞬態磁場的分析 119
4.3.1 問題描述 119
4.3.2 GUI 操作方法 120
4.3.3 命令流實現 135
4.4 實例2——帶縫導體瞬態分析 138
4.4.1 問題描述 138
4.4.2 GUI 操作方法 139
4.4.3 命令流實現 156
第5章 三維靜態磁場標量法分析 159
5.1 三維靜態磁場標量法分析中要用到的單元 160
5.2 用標量法進行三維靜態磁分析的步驟 161
5.2.1 創建物理環境 161
5.2.2 建立模型 162
5.2.3 施加邊界條件和勵磁載荷 164
5.2.4 求解 165
5.2.5 觀察結果(RSP、DSP 或GSP 方法分析) 167
5.3 實例1——帶空氣隙的永磁體 167
5.3.1 問題描述 167
5.3.2 GUI 操作方法 169
5.3.3 命令流實現 182
5.4 實例2——三維螺線管制動器靜態磁分析 185
5.4.1 問題描述 185
5.4.2 GUI 操作方法 186
5.4.3 命令流實現 200
第6章 三維靜態磁場棱邊單元法分析 204
6.1 棱邊單元法中用到的單元 205
6.2 用棱邊單元法進行靜態分析的步驟 206
6.2.1 創建物理環境、建模分網、加邊界條件和載荷 206
6.2.2 求解 206
6.2.3 後處理 207
6.3 實例——計算電動機溝槽中的靜態磁場分布 208
6.3.1 問題描述 208
6.3.2 GUI 操作方法 209
6.3.3 命令流實現 221
第7章 三維諧波磁場棱邊單元法分析 224
7.1 棱邊單元法中用到的單元 225
7.2 用棱邊單元法進行諧波磁場分析的步驟 226
7.2.1 創建物理環境、建模分網、加邊界條件和載荷 226
7.2.2 求解 228
7.2.3 後處理 228
7.3 實例——用棱邊單元法計算電動機溝槽中諧波磁場分布 232
7.3.1 問題描述 232
7.3.2 GUI 操作方法 233
7.3.3 命令流實現 241
第8章 三維瞬態磁場棱邊單元法分析 244
8.1 棱邊單元法中用到的單元 245
8.2 用棱邊單元法進行三維瞬態磁場分析的步驟 245
8.2.1 創建物理環境、建模分網、加邊界條件和載荷 245
8.2.2 求解 246
8.2.3 後處理 249
8.3 實例——用棱邊單元法計算電動機溝槽中瞬態磁場分布 251
8.3.1 問題描述 251
8.3.2 GUI 操作方法 251
8.3.3 命令流實現 262
第9章 穩態電流傳導分析 264
9.1 電場分析要用到的單元 265
9.2 穩態電流傳導分析的步驟 269
9.2.1 建立模型 269
9.2.2 加載並求解 269
9.2.3 觀看結果 271
9.3 實例1——正方形電流環中的磁場 272
9.3.1 問題描述 272
9.3.2 GUI 操作方法 273
9.3.3 命令流實現 281
9.4 實例2——三側向測井儀器的電場分析(命令流) 282
9.4.1 問題描述 282
9.4.2 命令流實現 286
第10章 靜電場h 方法分析 297
10.1 靜電場h 方法分析中用到的單元 298
10.2 用h 方法進行靜電場分析的步驟 298
10.2.1 建模 298
10.2.2 加載和求解 299
10.2.3 觀察結果 301
10.3 多導體系統求解電容 302
10.3.1 對地電容和集總電容 302
10.3.2 步驟 302
10.4 實例1——屏蔽微帶傳輸線的靜電分析 305
10.4.1 問題描述 305
……