ANSYS電磁學(xué)有限元分析從入門(mén)到精通(2020版)
定 價(jià):109 元
- 作者:胡仁喜 康士廷 編著
- 出版時(shí)間:2021/11/1
- ISBN:9787111692546
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):O241.82-39
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本書(shū)以ANSYS 2020 R2為平臺(tái),介紹了目前工程中普遍面臨的各類(lèi)電磁場(chǎng)分析問(wèn)題,并通過(guò)豐富的實(shí)例詳細(xì)介紹了利用ANSYS有限元軟件求解電磁場(chǎng)分析問(wèn)題的方法。書(shū)中從實(shí)際應(yīng)用出發(fā),結(jié)合編者使用該軟件的經(jīng)驗(yàn),對(duì)實(shí)例部分的操作過(guò)程和步驟采用GUI方式逐步進(jìn)行了講解。為了幫助讀者熟悉ANSYS的相關(guān)操作命令,在每個(gè)實(shí)例的后面均列出了分析過(guò)程的命令流文件。
本書(shū)共11章,第1章對(duì)ANSYS電磁場(chǎng)有限元分析進(jìn)行了簡(jiǎn)要敘述,并介紹了后續(xù)章節(jié)常用的電磁宏和遠(yuǎn)場(chǎng)單元內(nèi)容;第2~4章介紹了二維靜態(tài)磁場(chǎng)、諧波磁場(chǎng)、瞬態(tài)磁場(chǎng)分析;第5~8章分別使用標(biāo)量法、棱邊單元法對(duì)三維靜態(tài)磁場(chǎng)、諧波磁場(chǎng)、瞬態(tài)磁場(chǎng)分析進(jìn)行了介紹;第9章介紹了穩(wěn)態(tài)電流傳導(dǎo)分析;第10章對(duì)靜電場(chǎng)h方法分析進(jìn)行了介紹;第11章介紹了電路分析的內(nèi)容。
本書(shū)可作為高校工科高年級(jí)本科生和研究生的自學(xué)教材,也可以作為電磁學(xué)工程設(shè)計(jì)和研究人員的參考工具書(shū)。
ANSYS軟件是美國(guó)ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)軟件。作為一款CAE軟件,它能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)、熱、聲、流體以及電磁場(chǎng)等方面的研究,在核工業(yè)、鐵道、石油化工、航空航天、機(jī)械制造、能源、交通、國(guó)防軍工、電子、土木工程、造船、生物醫(yī)藥、輕工、地礦、水利、日用家電等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。ANSYS的功能強(qiáng)大,操作簡(jiǎn)單方便,現(xiàn)在它已成為國(guó)際上較為流行的有限元分析軟件。目前,中國(guó)100多所理工院校都采用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析或者作為標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)軟件。
本書(shū)以ANSYS 2020 R2為平臺(tái),介紹了目前工程中普遍面臨的各類(lèi)電磁場(chǎng)分析問(wèn)題,并通過(guò)豐富的實(shí)例詳細(xì)介紹了利用ANSYS有限元軟件求解電磁場(chǎng)分析問(wèn)題的方法。書(shū)中從實(shí)際應(yīng)用出發(fā),結(jié)合編者使用該軟件的經(jīng)驗(yàn),對(duì)實(shí)例部分的操作過(guò)程和步驟采用GUI方式逐步進(jìn)行了講解。為了幫助讀者熟悉ANSYS的相關(guān)操作命令,在每個(gè)實(shí)例的后面均列出了分析過(guò)程的命令流文件。
本書(shū)共11章,第1章對(duì)ANSYS電磁場(chǎng)有限元分析進(jìn)行了簡(jiǎn)要敘述,并介紹了后續(xù)章節(jié)常用的電磁宏和遠(yuǎn)場(chǎng)單元內(nèi)容;第2~4章介紹了二維靜態(tài)磁場(chǎng)、諧波磁場(chǎng)、瞬態(tài)磁場(chǎng)分析;第5~8章分別使用標(biāo)量法、棱邊單元法對(duì)三維靜態(tài)磁場(chǎng)、諧波磁場(chǎng)、瞬態(tài)磁場(chǎng)分析進(jìn)行了介紹;第9章介紹了穩(wěn)態(tài)電流傳導(dǎo)分析;第10章對(duì)靜電場(chǎng)h方法分析進(jìn)行了介紹;第11章介紹了電路分析的內(nèi)容。
隨書(shū)配送的電子資料包中包含了所有實(shí)例的素材源文件,以及全程實(shí)例配音講解動(dòng)畫(huà)AVI文件。讀者可以登錄百度網(wǎng)盤(pán)(地址:https://pan.baidu.com/s/1SLQGqhMewdUdiI95 ViC16g,密碼:swsw)下載。
本書(shū)所采用的參數(shù)和數(shù)據(jù)僅適用于ANSYS分析過(guò)程的演示。
由于時(shí)間編者水平有限,疏漏之處在所難免,歡迎讀者加入學(xué)習(xí)交流QQ群(180284277)或者聯(lián)系714491436@qq.com提出寶貴意見(jiàn)。 編 者
前言
第1章 電磁場(chǎng)有限元分析概述1
1.1 電磁場(chǎng)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(chǎng)微分方程3
1.1.3 電磁場(chǎng)中常見(jiàn)邊界條件3
1.2 ANSYS電磁場(chǎng)分析對(duì)象4
1.3 標(biāo)量位、矢量位、棱邊單元法的比較5
1.3.1 標(biāo)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(chǎng)單元概述6
1.5 電磁宏7
1.5.1 電磁宏使用范圍7
1.5.2 電磁宏分類(lèi)7
1.6 遠(yuǎn)場(chǎng)單元及遠(yuǎn)場(chǎng)單元的使用12
1.6.1 遠(yuǎn)場(chǎng)單元12
1.6.2 使用遠(yuǎn)場(chǎng)單元的注意事項(xiàng)13
第2章 二維靜態(tài)磁場(chǎng)分析15
2.1 二維靜態(tài)磁場(chǎng)分析中要用到的單元16
2.2 靜態(tài)磁場(chǎng)分析的步驟16
2.2.1 創(chuàng)建物理環(huán)境17
2.2.2 建立模型、指定特性、劃分網(wǎng)格25
2.2.3 施加邊界條件和載荷25
2.2.4 求解27
2.2.5 后處理(查看計(jì)算結(jié)果)29
2.3 實(shí)例1——二維螺線管制動(dòng)器內(nèi)靜態(tài)磁場(chǎng)的分析32
2.3.1 問(wèn)題描述33
2.3.2 GUI操作方法34
2.3.3 命令流實(shí)現(xiàn)47
2.4 實(shí)例2——載流導(dǎo)體的電磁力分析49
2.4.1 問(wèn)題描述49
2.4.2 GUI操作方法50
2.4.3 命令流實(shí)現(xiàn)65
第3章 二維諧波磁場(chǎng)分析69
3.1 二維諧波磁場(chǎng)分析中要用到的單元70
3.2 二維諧波磁場(chǎng)分析的步驟71
3.2.1 創(chuàng)建物理環(huán)境71
3.2.2 建立模型,賦予特性,劃分網(wǎng)格74
3.2.3 加邊界條件和勵(lì)磁載荷75
3.2.4 求解77
3.2.5 觀察結(jié)果79
3.3 實(shí)例1——二維自由空間線圈的諧波磁場(chǎng)的分析82
3.3.1 問(wèn)題描述82
3.3.2 GUI操作方法82
3.3.3 命令流實(shí)現(xiàn)96
3.4 實(shí)例2——二維非線性諧波分析99
3.4.1 問(wèn)題描述99
3.4.2 GUI操作方法99
3.4.3 命令流實(shí)現(xiàn)110
第4章 二維瞬態(tài)磁場(chǎng)分析113
4.1 二維瞬態(tài)磁場(chǎng)分析中要用到的單元114
4.2 二維瞬態(tài)磁場(chǎng)分析的步驟114
4.2.1 創(chuàng)建物理環(huán)境114
4.2.2 建立模型、賦予屬性、劃分網(wǎng)格114
4.2.3 施加邊界條件和勵(lì)磁載荷115
4.2.4 求解116
4.2.5 觀察結(jié)果119
4.3 實(shí)例1——二維螺線管制動(dòng)器內(nèi)瞬態(tài)磁場(chǎng)的分析121
4.3.1 問(wèn)題描述121
4.3.2 GUI操作方法123
4.3.3 命令流實(shí)現(xiàn)138
4.4 實(shí)例2——帶縫導(dǎo)體瞬態(tài)分析141
4.4.1 問(wèn)題描述141
4.4.2 GUI操作方法142
4.4.3 命令流實(shí)現(xiàn)159
第5章 三維靜態(tài)磁場(chǎng)標(biāo)量法分析163
5.1 三維靜態(tài)磁場(chǎng)標(biāo)量法分析中要用到的單元164
5.2 用標(biāo)量法進(jìn)行三維靜態(tài)磁分析的步驟165
5.2.1 創(chuàng)建物理環(huán)境165
5.2.2 建立模型166
5.2.3 施加邊界條件和勵(lì)磁載荷168
5.2.4 求解169
5.2.5 觀察結(jié)果(RSP、DSP或GSP方法分析)171
5.3 實(shí)例1——帶空氣隙的永磁體171
5.3.1 問(wèn)題描述172
5.3.2 GUI操作方法173
5.3.3 命令流實(shí)現(xiàn)187
5.4 實(shí)例2——三維螺線管靜態(tài)磁分析189
5.4.1 問(wèn)題描述189
5.4.2 GUI操作方法191
5.4.3 命令流實(shí)現(xiàn)205
第6章 三維靜態(tài)磁場(chǎng)棱邊單元法分析209
6.1 棱邊單元法中用到的單元210
6.2 用棱邊單元法進(jìn)行靜態(tài)分析的步驟211
6.2.1 創(chuàng)建物理環(huán)境、建模分網(wǎng)、加邊界條件和載荷211
6.2.2 求解211
6.2.3 后處理212
6.3 實(shí)例——計(jì)算電動(dòng)機(jī)溝槽中的靜態(tài)磁場(chǎng)分布213
6.3.1 問(wèn)題描述213
6.3.2 GUI操作方法214
6.3.3 命令流實(shí)現(xiàn)227
第7章 三維諧波磁場(chǎng)棱邊單元法分析230
7.1 棱邊單元法中用到的單元231
7.2 用棱邊單元法進(jìn)行諧波磁場(chǎng)分析的步驟232
7.2.1 創(chuàng)建物理環(huán)境、建模分網(wǎng)、加邊界條件和載荷232
7.2.2 求解234
7.2.3 后處理234
7.3 實(shí)例——用棱邊單元法計(jì)算電動(dòng)機(jī)溝槽中諧波磁場(chǎng)分布238
7.3.1 問(wèn)題描述238
7.3.2 GUI操作方法239
7.3.3 命令流實(shí)現(xiàn)249
第8章 三維瞬態(tài)磁場(chǎng)棱邊單元法分析251
8.1 棱邊單元法中用到的單元252
8.2用棱邊單元法進(jìn)行三維瞬態(tài)磁場(chǎng)分析的步驟252
8.2.1 創(chuàng)建物理環(huán)境、建模分網(wǎng)、加邊界條件和載荷252
8.2.2 求解253
8.2.3 后處理256
8.3 實(shí)例——用棱邊單元法計(jì)算電動(dòng)機(jī)溝槽中瞬態(tài)磁場(chǎng)分布258
8.3.1 問(wèn)題描述258
8.3.2 GUI操作方法259
8.3.3 命令流實(shí)現(xiàn)271
第9章 穩(wěn)態(tài)電流傳導(dǎo)分析273
9.1 電場(chǎng)分析要用到的單元274
9.2 穩(wěn)態(tài)電流傳導(dǎo)分析的步驟277
9.2.1 建立模型277
9.2.2 加載并求解277
9.2.3 觀看結(jié)果279
9.3 實(shí)例1——正方形電流環(huán)中的磁場(chǎng)280
9.3.1 問(wèn)題描述280
9.3.2 GUI操作方法281
9.3.3 命令流實(shí)現(xiàn)289
9.4 實(shí)例2——三側(cè)向測(cè)井儀器的電場(chǎng)分析(命令流)291
9.4.1 問(wèn)題描述291
9.4.2 命令流實(shí)現(xiàn)294
第10章 靜電場(chǎng)h方法分析306
10.1靜電場(chǎng)h方法分析中用到的單元307
10.2 用h方法進(jìn)行靜電場(chǎng)分析的步驟307
10.2.1 建模307
10.2.2 加載和求解308
10.2.3 觀察結(jié)果310
10.3 多導(dǎo)體系統(tǒng)求解電容311
10.3.1 對(duì)地電容和集總電容311
10.3.2 步驟312
10.4 實(shí)例1——屏蔽微帶傳輸線的靜電分析314
10.4.1 問(wèn)題描述314
10.4.2 GUI操作方法314
10.4.3 命令流實(shí)現(xiàn)325
10.5 實(shí)例2——電容計(jì)算實(shí)例327
10.5.1 問(wèn)題描述327
10.5.2 GUI操作方法327
10.5.3 命令流實(shí)現(xiàn)338
第11章 電路分析340
11.1 電路分析中要用到的單元341
11.1.1 使用CIRCU124單元341
11.1.2 使用CIRCU125單元343
11.2 使用電路建模程序343
11.2.1 建立電路344
11.2.2 避免電路不合理345
11.3 電路分析的步驟347
11.3.1 靜態(tài)電路分析347
11.3.2 諧