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小技巧 | Workbench中的电磁热耦合

3月前浏览10377

本文摘要(由AI生成):

本文介绍了使用ANSYS软件进行电磁和热分析的全过程。首先,通过为模型部件分配材料、创建计算域、定义激励来设置问题。接着,设置求解参数并进行求解。之后,添加了稳态热分析模块,并将Maxwell电磁解与稳态热分析设置进行耦合。随后,导入Maxwell电磁力并检查其准确性。最后,设置了热分析边界条件,进行了热分析计算,并查看了温度分布结果。整个流程旨在通过电磁分析和热分析来全面评估模型性能。


本案例讨论如何使用ANSYS workbench中的ANSYS Maxwell分析损耗引起的温度分布

包含以下任务:  

线圈模型导入到Maxwell 

  •  Maxwell 中新建同样的模型

  • 电磁分析计算

  • Maxwell的计算结果应用于热稳态分析

  • 热分析计算

  • 温度分布结果查看



   
0    
项目设置  


新建项目–启动Workbench

  • Start—All Programs—ANSYS Workbench

  • 展开Analysis Systems 并拖拽Maxwell 3D单元到项目示意图

  • 双击 Maxwell 3D 的Geometry (A2) 打开Ansys Electronics Desktop工作环境入口。



   
1    
导入文件  


导入本地线圈模型.sat 文件

  • 菜单命令 Modeler——Import

  • 浏览到文件 “Wave_coil.sat”

  • 选择Open并将模型文件导入



   
2    
导入模型文件  


模型自动导入并完成创建



   
3    
建模  


  • 执行菜单命令Draw—User Defined Primitive—RMxprt—WaveCoil

  • 点击OK确认

  • RMB—WaveCoil1—Edit—Boolean—Split

  • Split Plane 选择XY ;Keep fragments 设置为Positive Side

  • 单击 OK

  • RMB—WaveCoil—Edit—Boolean—Separate Bodies

  • 选中模型部件 WaveCoil1 与 WaveCoil1_Separate1

  • 删除选中的两个部件

Note: you can rename the final resulting object and change its colour as you wish



   
4    
设置问题  


材料定义

  • 选择剩余的一个模型部件

  • RMB—Assign Material—Copper

创建计算域

  • 菜单栏 Draw—Region 或点击图标

      —Pad all directions similarly: Checked

      —Padding Type: Percentage Offset

      —Value: 100

      —单击 OK

  • 双击新建的计算域

    —Z Padding Data: 0

定义激励 

  • 按 F 键选择面

  • 选中线圈其中一个截面

  • RMB—Assign Excitation—Current

    —Value: 100 A

    —Solid: Checked

  • 选中线圈其中一个截面

  • RMB—Assign Excitation—Current

    —Value: 100 A

    —Solid:  Checked

    —Swap Direction




   
5    
求解  


新建求解设置:

  • RMB on Analysis—Add Solution Setup

  • Solution 设置窗口:

    —General 选项

    —Maximum Number of Passes: 15

    —Percent Error: 0.1%

    —点 OK 确认

求解计算:

  • RMB on Setup1—Analyze



   
6    
添加 Steady State Thermal分析  


Steady State Thermal

  • 拖拽Steady-State Thermal 分析系统到项目示意图

  • 选中 Maxwell的 Geometry A2 选项拖拽到Steady-State Thermal的 Geometry  B3选项

  • 重复材料定义操作如案例W 8.1



   
7    
建立耦合链接  


建立Maxwell Solution与Steady State Thermal Analysis Setup耦合链接

  • Maxwel

    —拖拽 Maxwell solution A4 到B5 (Setup)

    —更新 A4 (Maxwell Solution) 和B4

    —双击B5 打开Ansys Steady State Thermal



   
8    
Maxwell电磁力  


导入Maxwell电磁力

  • Ansys Steady State Thermal

    —单击 F7 或图标显示模型

    —RMB on Imported Load (A4) —Insert—Heat Generation

    —选中几何体

    —模型详细栏Geometry 选项点击Apply确认

    —RMB on Imported Heat Generation—Import Load


检查Maxwell电磁力

  • Imported Heat Generation下方选择Imported Load Transfer Summary

  • 确保 Scaling Factor 接近1. 与1差距的值说明从Maxwell到ANSYS结构的数据传输有误,通常是由于网格不同的错误造成的。



   
9    
热分析  


设置热分析边界条件

  • Ansys Steady State Thermal

    —单击图标选择面 –选中线圈其中一个截面

    —RMB on Steady State Thermal (B5)—Insert— Temperature

    —选中线圈另一截面

    —RMB on Steady State Thermal (B5)—Insert—Temperature

热分析计算

  • Ansys Steady State Thermal

    —点击图标进行热分析计算

    —RMB on Solutions (B6)—Insert—Thermal—Temperature

    —点击图标查看结果

    —温度分布            

 


上海艾羽信息科技有限公司是一个以CAE软件销售、技术咨询及服务,仿真咨询及规划布局为一体的高科技公司。

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。


来源:艾羽科技
Electronics DesktopMaxwellWorkbenchSystem电磁力材料ANSYS
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首次发布时间:2023-04-29
最近编辑:3月前
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