ANSYS 12.0电磁学有限元分析从入门到精通PDF电子书下载

第1章　电磁场有限元分析概述 1

1.1　电磁场基本理论 2

1.1.1　麦克斯韦方程 2

1.1.2　一般形式的电磁场微分方程 3

1.1.3　电磁场中常见边界条件 3

1.2　ANSYS电磁场分析对象 4

1.3　标量位、矢量位、棱边单元方法的比较 5

1.3.1　磁标量位方法 5

1.3.2　磁矢量位方法 5

1.3.3　棱边单元方法 5

1.4　电磁场单元概述 6

1.5　电磁宏 7

1.5.1　电磁宏使用范围 7

1.5.2　电磁宏分类 7

1.6　远场单元及远场单元的使用 14

1.6.1　远场单元 14

1.6.2　使用远场单元的注意事项 15

第2章　二维静态磁场分析 17

2.1　二维静态磁场分析中要用到的单元 18

2.2　静态磁场分析的步骤 18

2.2.1　创建物理环境 19

2.2.2　建模、指定特性、分网 27

2.2.3　施加边界条件和载荷 27

2.2.4　求解 30

2.2.5　后处理（查看计算结果） 32

2.3　实例1——二维螺线管制动器内静态磁场的分析 36

2.3.1　问题描述 36

2.3.2　GUI操作方法 37

2.3.3　命令流实现 49

2.4　实例2——载流导体的电磁力分析 51

2.4.1　问题描述 51

2.4.2　GUI操作方法 52

2.4.3　命令流实现 64

第3章　二维谐波磁场分析 67

3.1　二维谐波磁场分析中要用到的单元 68

3.2　二维谐波磁场分析的步骤 69

3.2.1　创建物理环境 69

3.2.2　建立模型，赋予特性，划分网格 73

3.2.3　加边界条件和励磁载荷 73

3.2.4　求解 75

3.2.5　观察结果 78

3.3　实例1——二维自由空间线圈的谐波磁场的分析 80

3.3.1　问题描述 80

3.3.2　GUI操作方法 81

3.4　实例2——二维非线性谐波分析 95

3.4.1　问题描述 95

3.4.2　GUI操作方法 96

3.4.3　命令流实现 103

第4章　二维瞬态磁场分析 106

4.1　二维瞬态磁场分析中要用到的单元 107

4.2　二维瞬态磁场分析的步骤 107

4.2.1　创建物理环境 107

4.2.2　建立模型、赋予属性、划分网格 107

4.2.3　施加边界条件和励磁载荷 107

4.2.4　求解 109

4.2.5　观察结果 112

4.3　实例1——二维螺线管制动器内瞬态磁场的分析 115

4.3.1　问题描述 115

4.3.2　GUI操作方法 116

4.3.3　命令流实现 130

4.4　实例2——带缝导体瞬态分析 132

4.4.1　问题描述 132

4.4.2　GUI操作方法 132

第5章　三维静态磁场标量法分析 151

5.1　三维静态磁场标量法分析中要用到的单元 152

5.2　用标量法进行三维静态磁分析的步骤 153

5.2.1　创建物理环境 153

5.2.2　建立模型 154

5.2.3　施加边界条件和励磁载荷 156

5.2.4　求解 157

5.2.5　观察结果（RSP,DSP或GSP方法分析） 159

5.3　实例1—三维螺线管静态磁分析 160

5.3.1　问题描述 160

5.3.2　GUI操作方法 161

5.3.3　命令流实现 175

5.4　实例2——带空气隙的永磁体 178

5.4.1　问题描述 178

5.4.2　GUI操作方法 179

5.4.3　命令流实现 193

第6章　三维静态磁场棱边单元法分析 196

6.1　单元边方法中用到的单元 197

6.2　用棱边单元方法进行静态分析的步骤 198

6.2.1　创建物理环境、建模分网、加边界条件和载荷 198

6.2.2　求解 199

6.2.3　后处理 199

6.3　实例——计算电机沟槽中的静态磁场分布 200

6.3.1　问题描述 200

6.3.2　GUI操作方法 201

6.3.3　命令流实现 213

第7章　三维谐波磁场棱边单元法 216

7.1　单元边方法中用到的单元 217

7.2　用棱边单元方法进行谐波磁场分析的步骤 218

7.2.1　创建物理环境、建模分网、加边界条件和载荷 218

7.2.2　求解 220

7.2.3　后处理 220

7.3　实例——棱边元法计算电动机沟槽中谐波磁场分布 223

7.3.1　问题描述 223

7.3.2　GUI操作方法 224

7.3.3　命令流实现 234

第8章　三维瞬态磁场棱边单元法分析 236

8.1　单元边方法中用到的单元 237

8.2　用棱边单元法进行三维瞬态磁场分析的步骤 237

8.2.1　创建物理环境、建模分网、加边界条件和载荷 237

8.2.2　求解 238

8.2.3　后处理 241

8.3　实例——棱边元法计算电动机沟槽中瞬态磁场分布 243

8.3.1　问题描述 243

8.3.2　GUI操作方法 244

8.3.3　命令流实现 254

第9章　三维静态、谐波和瞬态节点法分析 256

9.1　用节点法进行三维静态磁场分析 257

9.1.1　选择单元类型和定义实常数 257

9.1.2　定义分析类型 258

9.1.3　选择方程求解器 258

9.1.4　加载和求解 258

9.1.5　备份数据 259

9.1.6　求解 259

9.1.7　计算电感矩阵和磁链 260

9.1.8　后处理 260

9.2　节点法三维谐波磁场分析 261

9.2.1　建立三维谐波磁分析的物理环境 261

9.2.2　加载和求解 264

9.2.3　观察结果 264

9.3　节点法三维瞬态磁场分析 264

9.3.1　建立三维瞬态分析的物理环境 265

9.3.2　加载和求解 265

9.3.3　观察节点法三维瞬态分析的计算结果 265

9.4　标势法和矢势法联合使用 265

9.4.1　建立混合区域的模型 265

9.4.2　矢量域和标量域的界面 266

9.4.3　施加载荷、求解混合模型 267

9.4.4　观察结果 267

第10章　静电场h方法分析 268

10.1　电场分析要用到的单元 269

10.2　稳态电流传导分析的步骤 271

10.2.1　建立模型 271

10.2.2　加载并求解 271

10.2.3　观看结果 272

10.3　实例1——正方形电流环中的磁场 274

10.3.1　问题描述 274

10.3.2　GUI操作方法 275

10.3.3　命令流实现 282

10.4　实例2——三侧向测井仪器的电场分析 284

10.4.1　问题描述 284

10.4.2　命令流实现 287

第11章　静电场h方法分析 299

11.1　h方法静电场分析中用到的单元 300

11.2　用h方法进行静电场分析的步骤 300

11.2.1　建模 300

11.2.2　加载和求解 301

11.2.3　观察结果 303

11.3　多导体系统求解电容 304

11.3.1　对地电容和集总电容 304

11.3.2　步骤 304

11.4　开放边界的Trefftz方法 307

11.4.1　概述 307

11.4.2　步骤 308

11.5　实例1——屏蔽微带传输线的静电分析 310

11.5.1　问题描述 310

11.5.2　GUI操作方法 311

11.5.3　命令流实现 321

11.6　实例2——电容计算实例 323

11.6.1　问题描述 323

11.6.2　GUI操作方法 323

11.6.3　命令流实现 333

11.7　实例3——做一个开放边界模型的静电分析 334

11.7.1　问题描述 335

11.7.2　GUI操作方法 336

11.7.3　命令流实现 346

第12章　静电场P方法分析 347

12.1　用P方法进行静电场分析要用到的单元 348

12.2　P方法静电场分析的步骤 348

12.3　实例1——用P方法进行静电驱动梳静电场分析 359

12.3.1　问题描述 359

12.3.2　GUI操作方法 359

12.3.3　命令流实现 375

第13章　电路分析 378

13.1　电路分析中要用到的单元 379

13.1.1　使用CIRCU124单元 379

13.1.2　使用CIRCU125单元 382

13.2　使用电路建模程序 382

13.2.1　建立电路 383

13.2.2　避免电路不合理 384

13.3　电路分析的步骤 385

13.3.1　静态电路分析 385

13.3.2　谐波电路分析 387

13.3.3　瞬态电路分析 388

13.4　实例1——谐波电路分析 392

13.4.1　问题描述 392

13.4.2　GUI操作方法 393

13.4.3　命令流实现 400

13.5　实例2——瞬态电路分析 402

13.5.1　问题描述 402

13.5.2　GUI操作方法 402

13.5.3　命令流实现 412

第14章　高频电磁场分析 414

14.1　高频分析中要用到的单元 415

14.2　高频电磁场谐波分析的步骤 415

14.2.1　建立物理环境 415

14.2.2　建立模型、定义材料特性、划分网格 416

14.2.3　求解高频谐波分析 418

14.2.4　查看结果 419

14.3　高频电磁场模态分析的步骤 421

14.4　实例1——同轴波导的高频谐波分析 422

14.4.1　问题描述 422

14.4.2　GUI操作方法 422

14.4.3　命令流实现 434

14.5　实例2——腔体高频模态分析 436

14.5.1　问题描述 436

14.5.2　GUI操作方法 437

14.5.3　命令流实现 445