Ansoft 12在工程电磁场中的应用

前言

第1篇 Ansoft二维分析技术

第1章 Maxwell2D快速上手

1.1 初识Maxwell2D的界面环境

1.2 Maxwell2D的模型绘制

1.2.1 曲线模型的绘制

1.2.2 曲面模型的绘制

1.3 Maxwell2D的材料管理

1.3.1 常用硅钢片材料的添加

1.3.2 永磁材料的添加

1.4 Maxwell2D的边界条件和激励源

1.4.1 Maxwell2D的边界条件

1.4.2 Maxwell2D的激励源设置

1.5 Maxwell2D的网格剖分和求解设置

1.5.1 Maxwell2D的网格剖分设置

1.5.2 Maxwell2D的求解设置

1.6 Maxwell2D的后处理操作流程

1.6.1 求解场图的查看

1.6.2 路径上场量的查看

1.6.3 场计算器的应用

1.7 本章小结

第2章 二维电磁场理论和有限元基础

2.1 二维电磁场基本理论

2.1.1 麦克斯韦方程

2.1.2 位函数及其微分方程

2.1.3 电磁场中的边界条件

2.2 二维有限元计算方法

2.2.1 二维有限元法

2.2.2 电磁场求解后处理

2.3 Maxwell2D静磁场分析

2.3.1 静磁分析理论

2.3.2 磁链与电感矩阵的计算

2.3.3 静磁力和力矩的计算

2.4 Maxwell2D涡流场分析

2.4.1 涡流分析理论

2.4.2 涡流与集肤效应

2.4.3 涡流分析中的阻抗矩阵

2.4.4 涡流分析中的力和力矩

2.5 Maxwell2D瞬态磁分析

2.5.1 瞬态磁分析理论

2.5.2 铰链导体

2.5.3 实体导体

2.6 认识Ansoft电磁场求解器

2.7 本章小结

第3章 Ansoft二维电场分析

3.1 二维静电场（Electrostatic）应用

3.1.1 工程模型描述

3.1.2 电缆接口模型的前处理

3.1.3 电缆接头模型的计算和后处理

3.2 交流传导电场（ACConduction）应用

3.2.1 电缆接头模型前处理

3.2.2 电缆接头模型后处理

3.3 直流传导电场（DcConduction）应用

3.3.1 电缆接头模型前处理

3.3.2 电缆接头模型后处理

3.4 本章小结

第4章 二维稳态磁场的求解

4.1 永磁同步电机静磁场分析实例

4.1.1 问题描述

4.1.2 创建项目

4.1.3 构建几何模型

4.1.4 材料定义及分配

4.1.5 激励源与边界条件定义及加载

4.1.6 求解选项参数设定

4.1.7 后处理

4.1.8 保存结果退出

4.2 感应电机涡流场分析实例

4.2.1 问题描述

4.2.2 创建项目

4.2.3 构建模型

4.2.4 材料属性分配

4.2.5 激励与边界条件

4.2.6 求解设定

4.2.7 求解观察

4.2.8 结果保存

4.3 本章小结

第5章 二维瞬态磁场的分析

5.1 无刷直流电机空载瞬态磁场分析实例

5.1.1 问题描述

5.1.2 创建项目

5.1.3 创建电机几何模型

5.1.4 材料定义及分配

5.1.5 激励源与边界条件定义及加载

5.1.6 运动选项设置

5.1.7 求解选项参数设定

5.1.8 求解及后处理

5.1.9 保存结果退出

5.2 无刷直流电机负载瞬态磁场分析实例

5.2.1 问题描述

5.2.2 控制电压电路设置

5.2.3 电机驱动主回路电路设置

5.2.4 电机电路设置

5.2.5 电路与有限元连接

5.2.6 机械运动设置

5.2.7 机械稳态后处理

5.2.8 机械瞬态后处理

5.2.9 保存结果退出

5.3 圆筒直线永磁电机瞬态磁场分析实例

5.3.1 问题描述

5.3.2 创建项目

5.3.3 创建电机几何模型

5.3.4 材料定义及分配

5.3.5 激励源与边界条件定义及加载

5.3.6 运动选项设置

5.3.7 求解选项参数设定

5.3.8 求解及后处理

5.3.9 保存结果退出

5.4 本章小结

第2篇 Ansoft三维电磁场的应用

第6章 Maxwell3D使用基础

6.1 Maxwell3D的模型绘制

6.1.1 实体模型的绘制

6.1.2 实体模型的绘制

6.2 Maxwell3D的求解器和材料库

6.3 Maxwell3D的激励源和边界条件

6.4 Maxwell3D的网格剖分和求解设置

6.5 Maxwell3D的后处理操作

6.5.1 三维物体内的场图绘制

6.5.2 己知路径上的场图绘制

6.6 本章小结

第7章 三维电磁场有限元基础

7.1 三维网格剖分单元和系数矩阵建立

7.1.1 三维网格剖分单元类型

7.1.2 四面体单元类型的基函数

7.1.3 基于四面体单元的系数矩阵

7.2 三维电磁场计算原理

7.2.1 三维电场计算原理

7.2.2 三维静磁场计算原理

7.2.3 三维涡流场计算原理

7.2.4 三维瞬态场计算原理

7.3 本章小结

第8章 Ansoft三维电场应用

8.1 三维静电场的使用

8.1.1 三维模型的绘制

8.1.2 激励源和边界条件设定

8.1.3 剖分和求解设定

8.1.4 静电场后处理场图查看

8.2 三维直流传导电场使用

8.3 三维瞬态电场的使用

8.3.1 三维实体模型绘制

8.3.2 激励源设定和网格设定

8.3.3 求解设定和后处理

8.4 本章小结

第9章 三维静磁场应用

9.1 平板型直线永磁电机3D静磁场分析

9.1.1 问题描述

9.1.2 创建项目

9.1.3 创建电机几何模型

9.1.4 材料定义及分配

9.1.5 激励源与边界条件定义及加载

9.1.6 求解选项参数设定

9.1.7 后处理

9.2 三维静磁场中的参数化求解

9.2.1 三维线圈参数建模

9.2.2 三维线圈参数化激励源施加

9.2.3 三维线圈材料给定

9.2.4 三维线圈参数化求解

9.2.5 三维线圈电感参数计算结果

9.3 本章小结

第10章 Ansoft三维涡流场应用

10.1 鼠笼型感应电动机三维模型建立

10.1.1 问题描述

10.1.2 三维鼠笼电机模型建立

10.1.3 在Maxwell3D界面内建模

10.1.4 使用自带快速建模工具建模

10.1.5 利用三维机械CAD软件建模

10.2 鼠笼型感应电动机材料和激励添加

10.2.1 三维鼠笼电机材料的添加

10.2.2 三维鼠笼电机激励源和边界条件

10.3 鼠笼型感应电动机参数和求解设置

10.4 鼠笼型感应电动机计算结果及后处理

10.5 本章小结

第11章 Ansoft三维瞬态磁场应用

11.1 电磁失电制动器三维实体建模

11.1.1 电磁失电制动器工作背景

11.1.2 电磁失电制动器三维模型建立

11.2 电磁失电制动器材料和激励给定

11.3 电磁失电制动器剖分和求解设定

11.4 电磁失电制动器瞬态计算结果

11.5 本章小结

第3篇 Ansoft旋转电机分析

第12章 RMxprt电机性能分析

12.1 RMxprt在三相异步电动机中的应用

12.1.1 工程模型描述

12.1.2 RMxprt使用前的准备工作

12.1.3 Y160M-4电机的参数设定

12.1.4 Y160M-4电机的仿真设定

12.1.5 Y160M-4电机的计算及结果察看

12.2 RMxprt与Maxwell2D／3D的耦合

12.2.1 RMxprt导入至Maxwell2D有限元模快

12.2.2 RMxprt导入至Maxwell3D有限元模块

12.3 RMxprt模块下的参数分析

12.4 本章小结

《万水CAE技术丛书：Ansoft12在工程电磁场中的应用》分为三篇：第1篇为Ansoft的二维求解过程，介绍Ansoft12的二维各求解器模块的基本知识和建模流程，在每个求解器模块的介绍中都按照功能和计算对象不同分成章节，并给出贴近工程实际的案例。第2篇介绍AnsoftMaxwell12三维求解器的使用，同样在该部分中结合实际工程，给出各个三维求解器下的学习例程。上述两部分涉及到静磁场、静电场、交直流传导电场、瞬态电场、涡流场、瞬态磁场等基本电磁求解模块。第3篇针对RMxprt旋转电机分析专家系统，给出三相感应电机例程，从磁路的角度介绍电机专家系统的应用。《万水CAE技术丛书：Ansoft12在工程电磁场中的应用》一改软件参考书的编写方式，所有模型均来自于实际工程，从模型建立、激励源施加、边界条件给定到后期的场图提取均围绕着实际工程模型。读者不但能够迅速掌握AnsoftMaxwell操作方法，而且能对具体的工程问题进行独立的分析。此外，《万水CAE技术丛书：Ansoft12在工程电磁场中的应用》赠送模型和结果文件光盘，以最大限度地提高读者的学习效率。