磁场分析示范例子(smrtsize_静态分析)

横截面为边长1mm的正方形的环形线圈（1匝）通1A电流（对应线圈的电流密度为1106A/m2），分析其产生的磁场。采用轴对称场分析，线圈截面的几何区域关于x轴对称放置，线圈周围的空气分两部分，一部分用半径为0.1m半圆形区域表示，是场强变化比较大区域，剖分时，网格较密；用内半径为0.1m，外半径为1m的半圆环形区域表示场强变化较小的空气区域，剖分时，网格较疏，对应分析的几何模型如下：存在两种媒质：空气和铜（线圈的材料），设置材料1为空气，其相对磁导率为1；设置材料2为铜，其相对磁导率为1。加载电流密度，线圈中的电流密度大小为1106A/m2。xy01mR00.05m10.051m10.1mR具体操作如下：1、点击MainMenuPreferences，出现如下窗口：点击OK。（目的：过滤菜单，只保留与磁场分析相关的菜单）2、选择单元MainMenuPreprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete，出现如下窗口：选择该项点击Add，出现窗口：如窗口中所示，选择单元类型（PLANE53，单元类型参考号为1），点击OK，出现窗口：点击Options，出现窗口：此处选择Axisymmetric(对应轴对称场分析)点击OK。回到ElementTypes窗口，点击Close。3、设置材料属性：MainMenuPreprocessorMaterialPropsMaterialModels，出现如下窗口：如下图，对窗口右栏中，依次双击Electromagnetics、RelativePermeability、Constant出现窗口：对MURX（相对磁导率），输入1，点击OK，回到DefineMaterialModelBehavior窗口：入图点击EditCopy…，出现窗口：通过复制1号材料生成2号材料（相对磁导率也为1），点击OK。回到DefineMaterialModelBehavior窗口，再将此窗口关闭。4、建立几何模型：先建立线圈截面：MainMenuPreprocessorModelingCreateAreasRectangleByDimensions，出现如下窗口：如图输入相应的值，然后点击OK。看到如下图形：建立周围空气的半圆面：MainMenuPreprocessorModelingCreateAreasCircleByDimensions，出现如下CircularAreabyDimensions窗口：如图输入相应的值，然后点击Apply。看到如下图形：回到CircularAreabyDimensions窗口，如图输入相应的值：然后点击OK。看到如下图形：对生成的三个面进行Overlap操作，生成最终的几何模型：MainMenuPreprocessorModelingOperateBooleansOverlapAreas，出现如下窗口：点击PickAll，看到如下图形：其中，线圈截面对应的面较小，图中显示不出，可局部放大查看。局部放大的图如下所示：5、对几何模型设置属性（包括材料属性、实常数、单元类型、单元坐标系）：MainMenuPreprocessorMeshingMeshAttributesPickedAreas，出现窗口：选取线圈所对应的面后，点击上图窗口中的OK。出现窗口：点击Apply，出现窗口：材料号为2单元号为1，单元类型为PLANE53单元坐标系为直角坐标系（编号为0）选取空气区域所对应的面后，点击上图窗口中的OK。出现窗口：点击OK。6、剖分，建立网格：采用smartsize的方法剖分，用三角形单元剖分：MainMenuPreprocessorMeshingMeshTool，出现窗口：材料号为2单元号为1，单元类型为PLANE53单元坐标系为直角坐标系（编号为0）滑块移动至数字为1（数字越小，网格越细，数字取值范围为1~10）点击此处，出现窗口：点击PickAll，看到如下图形：6、加载：在线圈截面加载z向（在轴对称场中，实际对应方向）电流密度。先选择线圈所对应的面：UtilityMenuSelectEntities…，出现窗口：点击OK。显示线圈所对应的面：UtilityMenuPlotAreas，看到图形：此处输入线圈所对应的材料号（2）MainMenuPreprocessorLoadsDefineLoadsMagneticExcitationCurrDensityOnAreas，出现窗口：选中线圈所对应的面后，点击OK。出现窗口：如图输入相应的数据，点击OK。7、赋边界条件：对场域边界线上加载磁力线平行边界条件。先选择所有的模型信息，UtilityMenuSelectEverything，再选中场域边界处的线：UtilityMenuSelectEntities…，出现窗口：点击OK。显示所选中的线：UtilityMenuPlotLines，看到图形：MainMenuPreprocessorLoadsDefineLoadsMagneticBoundaryVectorPotenFluxPar’lOnLines，出现窗口：点击PickAll。看到如下图形：选择所有的模型信息，UtilityMenuSelectEverything，保存数据库，点击Toolbar中的SAVE_DB，保存的文件名为“工作名.db”。8、求解：确定分析类型（静态分析），MainMenuSolutionAnalysisTypeNewAnalysis，出现窗口：点击OK。开始求解，MainMenuSolutionSolveCurrentLS，出现窗口：查看STATUSCommand窗口中的SOLUTIONOPTIONS，确定信息无误后，点击SolveCurrentLoadStep窗口中的OK，并关闭STATUSCommand窗口。求解结束后，会弹出提示窗口：9、后处理，察看结果：画磁场线图，MainMenuGeneralPostprocPlotResultsContourPlot2DFluxLines，出现窗口：点击OK。看到如下图形：查看一条路径上的结果：先定义一条路径：MainMenuGeneralPostprocPathOperationsDefinePathByLocation，出现窗口磁场线的条数点击OK，出现窗口：如图输入相应数据，点击OK。窗口不变，如下图修改数据：点击OK后，再点击Cancel。显示路径：MainMenuGeneralPostprocPathOperationsPlotPaths，看见如下图形：路径名路径上点的个数将结果数据映射到路径上：MainMenuGeneralPostprocPathOperationsMapontoPath，图形显示结果：MainMenuGeneralPostprocPathOperationsPlotPathItemOnGraph，出现窗口：结果项取名点击OK。看到如下图形：也可列表显示路径上的结果数据：MainMenuGeneralPostprocPathOperationsPlotPathItemListPathItems，出现窗口：点击OK。看到如下图形：PRPATHCommand窗口显示了路径上的结果数据。