小技巧 | Workbench 中的电磁-结构耦合
本期我们讨论如何使用ANSYS workbench中的ANSYS Maxwell来分析电磁力引起的机械变形。
本文摘要（由AI生成）：
本文介绍了使用Maxwell进行电磁分析，并在Ansys Structural中进行静态结构分析的流程。首先，通过Maxwell进行电磁分析，定义了材料、创建了计算域，并定义了激励。接着，在Ansys Structural中定义了材料，并将Maxwell的电磁力导入到结构分析中。最后，设置了约束并进行了结构计算，得到了变形结果。本文旨在展示电磁分析与结构分析之间的耦合过程，为相关领域的研究和应用提供参考。
项目设置
创建项目：启动Workbench
Start→All Programs→ANSYS Workbench
打开Component Systems 并拖拽Geometry单元到项目示意图
双击Geometry cell (A2) 启动Design Modeler
导入模型文件
导入线圈模型Step文件
[Menu]→File→ANSYS Workbench→Import External Geometry File…
选中 “Coil.stp” 导入默认设置模型
点击“Generate”
Maxwell分析
1、添加分析
选中Maxwell 3D
拖拽Maxwell 3D到项目示意图
选中Geometry (A2)选项链接到Maxwell (B2)选项
2、打开Maxwell
双击 Maxwell B2选项打开Maxwell
几何模型自动导入
设置问题
1、材料定义
点Ctrl键选中三个部件
RMB→Assign Material→Copper
2、创建计算域Region
—选择菜单栏Draw→Region
Pad all directions similarly：Checked
Padding Type: Percentage Offset
Value: 100
点 OK键确定
—双击新建Region
+Y Padding Data
-Y Padding Data: 0
3、定义激励
—按F键选择面
—选中线圈其一截面
—RMB→Assign Excitation→Current
Value: 100 A
Stranded：Checked
Swap Direction
—选中线圈另一截面
RMB→Assign Excitation→Current
Strande：Checked
求解
1、求解设置
—RMB on Analysis→Add Solution Setup
—Solution窗口设置
General Tab
Maximum Number of Passes: 10
点OK确定
2、开始计算
RMB on Setup1→Analyze
添加 Static Structural分析
Static Structural
拖拽Static Structural分析系统到项目示意图
选中Geometry (A2)拖动到Static Structural（C3）
双击C2改变材料定义
Ansys Structural中定义材料
1、单击Engineering Data Sources按钮
选择General Materials库
单击Copper Alloy行后面“+”号
关闭C2:Engineering Data窗口
2、双击C4单元打开Ansys Structural
展开Geometry选中第一部件“PolygonHelix1”
Material→Assignment，按右边条形框进行选择
选择Copper Alloy
其他两个部件重复此操作
Workbench 窗口, 更新C4选项
Maxwell 与 Static Structural耦合
Maxwell
拖拽B4(Solution)选项到C5 (Setup)
更新B4 (Maxwell Solution) ，并刷新C5
双击C5，打开Ansys Mechanical
导入 Maxwell电磁力
Ansys Mechanical
单击F7查看模型视图
RMB on Imported Load (B4)→InsertBody Force Density
选择Body Force Density
选中三个几何部件
Details窗口，Geometry选项，选择Apply
RMB on Body Force Density→Import Load
设置约束
Ansys Mechanical
单击图标
选择面选中其中一个线圈截面
RMB on Static Structural (C5)→Fixed Support
选中另一个线圈截面
RMB on Static Structural (C5)→Insert→Fixed Support
计算求解
Ansys Mechanical
单击图标
进行结构计算
RMB on Static Structural (C6)→Insert→Deformation→Total
单击图标
进行结构计算变形结果
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作为ANSYS的合作伙伴，艾羽致力于将ANSYS推出的产品，通过业界性能颇佳、颇丰富的工程仿真软件产品组合帮助客户解决复杂的仿真难题。力求与ANSYS一起，共同为中国制造业提供先进的仿真技术，通过仿真技术支撑中国2025。
