Ansoft工程電磁場(chǎng)有限元分析

第1章 電磁場(chǎng)有限元分析簡(jiǎn)介
1.1 電磁場(chǎng)基本理論
1.1.1 麥克斯韋方程組
1.1.2 麥克斯韋方程組各方程之間的關(guān)系
1.1.3 本構(gòu)關(guān)系
1.1.4 二階電磁場(chǎng)微分方程
1.1.5 電磁場(chǎng)求解的邊界條件
1.2 電磁場(chǎng)求解的有限元方法
1.2.1 一維有限元法
1.2.2 電磁場(chǎng)解后處理
1.3 Ansoft電磁場(chǎng)分析軟件簡(jiǎn)介
1.3.1 Maxwell 3D/2D電磁場(chǎng)求解器分類(lèi)
1.3.2 電磁分析軟件應(yīng)用領(lǐng)域
第2章 Maxwell 2D開(kāi)發(fā)環(huán)境
2.1 【執(zhí)行命令】對(duì)話框
2.2 幾何建模器
2.2.1 【2D建模器的主框架】對(duì)話框
2.2.2 菜單欄
2.2.3 工具欄
2.3 邊界條件管理器
2.3.1 菜單欄
2.3.2 工具欄
2.4 材料管理器
2.4.1 材料庫(kù)
2.5 網(wǎng)格生成器
2.5.1 菜單欄
2.5.2 工具欄
2.6 參數(shù)列表器
2.7 后處理器
2.7.1 后處理命令
2.7.2 菜單
2.8 場(chǎng)計(jì)算器
2.8.1 界面描述
2.8.2 例〖2.1〗輸出場(chǎng)計(jì)算結(jié)果到均勻網(wǎng)格
第3章 二維靜磁場(chǎng)分析
3.1 二維靜磁分析理論
3.1.1 磁矢勢(shì)方程的導(dǎo)出
3.1.2 磁鏈和電流
3.1.3 靜磁力和力矩的計(jì)算
3.2 二維靜磁分析中源的處理
3.3 二維靜磁分析中的邊界條件
3.3.1 默認(rèn)邊界條件
3.3.2 狄里克萊邊界（Value Boundary）
3.3.3 氣球邊界
3.3.4 對(duì)稱(chēng)邊界
3.3.5 匹配邊界
3.4 〖例3.1〗螺線管電磁閥靜磁場(chǎng)分析
3.4.1 生成項(xiàng)目
3.4.2 生成螺線管模型
3.4.3 指定材料屬性
3.4.4 建立邊界條件和激勵(lì)源
3.4.5 設(shè)定求解參數(shù)
3.4.6 設(shè)定求解選項(xiàng)
3.4.7 求解分析
3.4.8 磁場(chǎng)力與磁通密度分析
3.5 〖例3.2〗電磁體設(shè)計(jì)
3.5.1 問(wèn)題的提出
3.5.2 解析解描述
3.5.3 Maxwell 2D靜磁求解器計(jì)算
第4章 二維渦流場(chǎng)分析
4.1 二維渦流分析理論（A-F法）
4.1.1 A-F方程組的導(dǎo)出
4.1.2 渦流與趨膚深度
4.1.3 阻抗矩陣
4.1.4 電磁力
4.1.5 電磁轉(zhuǎn)矩
4.1.6 電流
4.2 二維非線性渦流場(chǎng)理論
4.2.1 正弦B
4.2.2 正弦H
4.2.3 磁導(dǎo)率
4.3 二維渦流分析中源的處理
4.3.1 主動(dòng)導(dǎo)體
4.3.2 被動(dòng)導(dǎo)體
4.3.3 指定單相或多相系統(tǒng)的相位
4.4 二維渦流分析中的阻抗邊界條件
4.5 〖例4.1〗母線阻抗渦流分析
4.5.1 生成幾何模型
4.5.2 設(shè)定模型
4.5.3 設(shè)定執(zhí)行參數(shù)
4.5.4 設(shè)定求解選項(xiàng)
4.5.5 阻抗分析
4.6 〖例4.2〗同軸線電感分析
4.6.1 生成幾何模型
4.6.2 設(shè)定模型
4.6.3 設(shè)定執(zhí)行參數(shù)
4.6.4 設(shè)定求解選項(xiàng)
4.6.5 計(jì)算電感
第5章 二維軸向磁場(chǎng)渦流分析
5.1 二維軸向磁場(chǎng)渦流分析理論
5.1.1 軸向磁場(chǎng)渦流方程
5.1.2 電流密度和電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算
5.2 二維軸向磁場(chǎng)渦流分析源的處理
5.3 〖例5.1〗疊片鋼渦流損耗分析
5.3.1 仿真分析
5.3.2 數(shù)值計(jì)算結(jié)果
第6章 二維靜電場(chǎng)分析
6.1 二維靜電分析理論（標(biāo)勢(shì)法）
6.1.1 靜電場(chǎng)求解方程的導(dǎo)出
6.1.2 電容
6.1.3 電場(chǎng)力和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算
6.2 二維靜電分析中的邊界條件
6.2.1 默認(rèn)邊界條件
6.2.2 狄里克萊邊界
6.2.3 氣球邊界
6.2.4 對(duì)稱(chēng)邊界
6.3 二維靜電分析中源的加載
6.3.1 實(shí)體電壓源
6.3.2 邊緣電壓源
6.3.3 實(shí)體電荷源
6.3.4 電荷片
6.4 〖例6.1〗微波集成電路中的微帶線分析
6.4.1 生成幾何模型
6.4.2 設(shè)定模型
6.4.3 設(shè)定執(zhí)行參數(shù)
6.4.4 設(shè)定求解選項(xiàng)
6.4.5 電容與電場(chǎng)強(qiáng)度的分析
第7章 二維直流傳導(dǎo)穩(wěn)恒電場(chǎng)分析
7.1 二維穩(wěn)恒電場(chǎng)理論
7.1.1 求解方程
7.1.2 電導(dǎo)矩陣
7.1.3 恒定電流
7.2 二維穩(wěn)恒電場(chǎng)分析中的邊界條件
7.2.1 默認(rèn)邊界條件
7.2.2 狄里克萊（Value Boundary）邊界
7.2.3 氣球邊界
7.2.4 對(duì)稱(chēng)邊界
7.2.5 電阻邊界
7.2.6 匹配邊界
7.3 二維穩(wěn)恒電場(chǎng)分析中源的處理
7.4 〖例7.1〗同軸線漏電導(dǎo)分析
7.4.1 指定邊界條件和源
7.4.2 電容與電場(chǎng)強(qiáng)度的分析
第8章 二維交變電場(chǎng)分析
8.1 二維交變電場(chǎng)分析理論
8.2 二維交變電場(chǎng)分析中的邊界條件與源的處理
8.3 〖例8.1〗同軸線特性阻抗分析
第9章 二維瞬態(tài)場(chǎng)分析
9.1 二維瞬態(tài)分析理論
9.1.1 時(shí)變磁場(chǎng)方程組
9.1.2 鉸鏈導(dǎo)體（Stranded Conductor）
9.1.3 實(shí)體導(dǎo)體（Solid Conductor）
9.1.4 帶有電流源的實(shí)體導(dǎo)體
9.1.5 帶有電壓源的實(shí)體導(dǎo)體
9.1.6 平移運(yùn)動(dòng)
9.1.7 轉(zhuǎn)動(dòng)
9.1.8 相量圖
9.1.9 實(shí)部和虛部
9.2 二維瞬態(tài)分析中源的處理
9.2.1 實(shí)體電流（Solid Current）
9.2.2 實(shí)體電壓（Solid Voltage）
9.2.3 表面電流（Current Sheet）
9.2.4 外部連接（External Connection）
9.2.5 Schematic Capture and Diodes
9.3 二維瞬態(tài)分析中的邊界條件
9.4 〖例9.1〗電磁激勵(lì)器瞬態(tài)分析實(shí)例
9.4.1 生成幾何模型
9.4.2 指定材料屬性
9.4.3 指定邊界條件和源
9.4.4 定義求解選項(xiàng)
9.4.5 生成解
第10章 二維溫度場(chǎng)分析
10.1 二維熱分析理論基礎(chǔ)
10.2 二維溫度場(chǎng)邊界條件
10.2.1 強(qiáng)加溫度（Enforce Temperature）
10.2.2 表面熱流密度（Surface Heat Flux）
10.2.3 熱對(duì)流（Convection）
10.2.4 輻射（Radiation）
10.3 〖例10.1〗帶有集中熱源絕緣棒的溫度場(chǎng)分析
10.3.1 問(wèn)題分析與解析解
10.3.2 Maxwell 2D溫度場(chǎng)仿真分析
10.4 〖例10.2〗導(dǎo)電棒的溫度場(chǎng)分析
10.4.1 問(wèn)題描述與解析解
10.4.2 Maxwell 2D溫度場(chǎng)仿真分析
10.5 〖例10.3〗方形截面導(dǎo)體溫度場(chǎng)計(jì)算檢驗(yàn)
10.5.1 建立Maxwell 2D工程項(xiàng)目
10.5.2 創(chuàng)建2D模型
10.5.3 設(shè)定材料屬性
10.5.4 設(shè)定邊界條件和激勵(lì)源
10.5.5 求解
10.5.6 分析求解結(jié)果及檢查能量守恒
10.6 〖例10.4〗單一導(dǎo)體溫度場(chǎng)分析
10.6.1 建立Maxwell 2D工程項(xiàng)目
10.6.2 創(chuàng)建2D模型
10.6.3 設(shè)定材料屬性
10.6.4 設(shè)定熱邊界條件和激勵(lì)源
10.6.5 求解
10.6.6 結(jié)果分析
10.7 〖例10.5〗線圈溫度場(chǎng)分析
10.7.1 問(wèn)題分析
10.7.2 Maxwell 2D仿真過(guò)程
第11章 二維參數(shù)化電磁場(chǎng)分析
11.1 〖例11.1〗螺線管電磁閥的參數(shù)化求解
11.1.1 施加幾何約束
11.1.2 建立模型
11.1.3 磁場(chǎng)力與線圈電感數(shù)值結(jié)果
11.1.4 磁場(chǎng)力、電感隨位置變化的函數(shù)圖
11.1.5 磁場(chǎng)力、電感隨電流變化的函數(shù)圖
11.2 〖例11.2〗冶金選礦領(lǐng)域磁選機(jī)的設(shè)計(jì)
11.2.1 比磁力的計(jì)算
11.2.2 求解步驟
11.2.3 磁場(chǎng)強(qiáng)度分布和磁選力的計(jì)算
第12章 三維靜電場(chǎng)分析
12.1 〖例12.1〗質(zhì)譜儀靜電場(chǎng)分析
12.1.1 生成幾何模型
12.1.2 指定材料屬性
12.1.3 指定邊界條件和源
12.1.4 設(shè)定求解選項(xiàng)
12.1.5 數(shù)值計(jì)算分析
第13章 三維靜磁場(chǎng)分析
13.1 三維靜磁場(chǎng)分析理論
13.1.1 傳導(dǎo)電流求解
13.1.2 靜磁場(chǎng)求解
13.1.3 電感理論與計(jì)算
13.1.4 磁場(chǎng)儲(chǔ)能與伴隨儲(chǔ)能
13.1.5 洛侖茲力
13.1.6 洛侖茲力距
13.1.7 虛位移法計(jì)算磁場(chǎng)力
13.1.8 虛位移法計(jì)算磁場(chǎng)轉(zhuǎn)矩
13.2 三維靜磁分析中源的處理
13.2.1 電壓
13.2.2 電壓降
13.2.3 電流源
13.2.4 電流密度源
13.2.5 電流密度端口（Current Density Terminals）
13.3 三維靜磁分析中的邊界條件
13.3.1 默認(rèn)邊界條件
13.3.2 H磁場(chǎng)邊界
13.3.3 對(duì)稱(chēng)邊界
13.3.4 匹配邊界
13.3.5 絕緣邊界
13.4 〖例13.1〗靜磁力分析
13.4.1 生成幾何模型
13.4.2 指定材料屬性
13.4.3 指定邊界條件和源
13.4.4 設(shè)定執(zhí)行參數(shù)
13.4.5 指定求解規(guī)范
13.4.6 磁場(chǎng)力與磁通密度的分析
第14章 三維渦流場(chǎng)分析
14.1 三維渦流場(chǎng)理論
14.1.1 直接方法和磁標(biāo)勢(shì)方法的導(dǎo)出
14.1.2 常用電磁參數(shù)公式
14.2 三維渦流分析中源的處理
14.2.1 電流源
14.2.2 電流密度源
14.2.3 電流密度端口（Current Density Terminals）
14.3 三維渦流分析中的輻射邊界條件
14.4 〖例14.1〗正弦渦流分析（TEAM Workshop 7）
14.4.1 生成幾何模型
14.4.2 設(shè)定模型
14.4.3 計(jì)算數(shù)據(jù)與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比
14.4.4 表面電流分布和磁通密度分布
14.5 〖例14.2〗訓(xùn)練后處理器的應(yīng)用實(shí)例
14.5.1 仿真分析
14.5.2 后處理
14.6 〖例14.3〗母線阻抗分析
14.6.1 生成幾何模型
14.6.2 設(shè)定模型
14.6.3 設(shè)定執(zhí)行參數(shù)
14.6.4 指定求解規(guī)范
14.6.5 細(xì)化網(wǎng)格
14.6.6 阻抗分析
第15章 三維瞬態(tài)場(chǎng)分析
15.1 Maxwell V10.0 &ePhysicsTM
15.2 〖例15.1〗爪極電機(jī)瞬態(tài)場(chǎng)分析
15.2.1 生成幾何模型
15.2.2 指定材料屬性
15.2.3 指定邊界條件和源
15.2.4 定義求解參數(shù)
15.2.5 定義求解選項(xiàng)
15.2.6 結(jié)果后處理
第16章 三維參數(shù)化電磁場(chǎng)分析
16.1 宏（3D Macros）
16.1.1 類(lèi)型
16.1.2 主要功能
16.1.3 命令提示窗口
16.1.4 建模器宏
16.1.5 后處理器宏
16.1.6 全局宏
16.2 〖例16.1〗有隙感應(yīng)器的參數(shù)化分析
16.2.1 生成幾何模型
16.2.2 指定材料屬性
16.2.3 指定邊界條件和源
16.2.4 設(shè)定計(jì)算參數(shù)
16.2.5 設(shè)定求解選項(xiàng)
16.2.6 設(shè)定參數(shù)化變量
16.2.7 進(jìn)行參數(shù)化求解
16.2.8 后處理
第17章 三維溫度場(chǎng)分析
17.1 三維溫度場(chǎng)理論基礎(chǔ)
17.1.1 穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)理論
17.1.2 瞬態(tài)溫度場(chǎng)理論
17.1.3 邊界條件
17.2 〖例17.1〗母線瞬態(tài)溫度場(chǎng)分析
17.2.1 生成幾何模型
17.2.2 指定材料屬性
17.2.3 指定邊界條件和源
17.2.4 設(shè)定求解參數(shù)
17.2.5 定義穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)求解選項(xiàng)
17.2.6 定義瞬態(tài)溫度場(chǎng)求解選項(xiàng)
17.2.7 求解
17.2.8 結(jié)果后處理
第18章 三維應(yīng)力場(chǎng)分析
18.1 三維應(yīng)力場(chǎng)理論基礎(chǔ)
18.1.1 3D靜態(tài)應(yīng)力求解器
18.1.2 位移法
18.1.3 體積載荷和表面引力
18.1.4 熱應(yīng)力
18.1.5 位移約束
18.1.6 應(yīng)變能
18.1.7 主應(yīng)力
18.1.8 Von Mises等價(jià)應(yīng)力
18.1.9 執(zhí)行參數(shù)
18.2 〖例18.1〗通用電機(jī)應(yīng)力場(chǎng)分析
18.2.1 生成幾何模型
18.2.2 指定材料屬性
18.2.3 指定邊界條件和源
18.2.4 設(shè)定求解參數(shù)
18.2.5 定義求解選項(xiàng)
18.2.6 求解
18.2.7 結(jié)果后處理
參考文獻(xiàn)