紧急求助:如何加恒定磁场

bouquet

我也遇到这个问题啊，好像ANSYS的磁场都是通过施加电流来得到的
有没有达人赐教一下啊

koyan725

不知道这个是不是你要求的答案

/prep7
RECTNG,,4,,4,   
et,1,53
mp,murx,1,1
esize,0.5
MSHAPE,0,2D
MSHKEY,1
AMESH,all
nsel,,loc,y
d,all,az,2
nsel,,loc,y,4
d,all,az,
alls
fini
/solu
solve
fini
/post1
PLVECT,B, , , ,VECT,ELEM,ON,0

perch88

首先，koyan725提出的方法很好，欢迎大家承上启下的继续讨论。我先来一个，

这只有空气，实际情况肯定空气里面还有什么别的材质，比如电流元，还会产生磁场，如果这样地话，就更难保证匀强磁场了。这个论点可以由以下的结果推断出来。

假设最简单且最难影响现有外加磁场的情况来说，可能在一个平面里面夹一个很小的方块是能够说明现在这个匀强场的效果。可以运行下面的例子，20*20的矩形。如果中间没有加那个1*1的矩形，磁场非常均匀。
加了小矩形以后，附件第一附图，说的是，矩形相对磁导率4000的情况。附件第二幅图说的是，矩形相对磁导率500的情况。感兴趣的可以修改你感兴趣的参数，观察结果。

注意：粉色线条是我加的，因为颜色接近，不太好区分。

/prep7
RECTNG,,20,,20,
RECTNG,10,11,10,11,

aovlap,all


et,1,53
mp,murx,1,1
mp,murx,2,4000

asel,s,,,3
aatt,1,,1
asel,inve
aatt,2,,1
alls

esize,0.5
SMRT,3  
MSHAPE,1,2D
MSHKEY,0

amesh,all  
/PNUM,KP,0  
/PNUM,LINE,0
/PNUM,AREA,0
/PNUM,VOLU,0
/PNUM,NODE,0
/PNUM,TABN,0
/PNUM,SVAL,0
/NUMBER,0   
!*  
/PNUM,MAT,1
/REPLOT
!*   
nsel,,loc,x
d,all,az,2
nsel,,loc,x,20
d,all,az,0
alls
fini
/solu
solve
fini
/post1
PLVECT,B, , , ,VECT,ELEM,ON,0

[ 本帖最后由 perch88 于 2006-12-1 15:32 编辑 ]

北极熊甲

板板说得有理，但是磁场的大小怎么知道呢，比如我要a这么大的磁场，你的Az设置为多少呢？？

北极熊甲

1图：光是空气时的磁力线分布
2图：板板的程序

perch88

B=AZ/施加AZ的那个边长

似乎不用看磁力线
以前学的匀强磁场似乎是说B不变

我说这种方法好，但没说它广泛适用，也没说我要用它
加匀强磁场是很难的，我觉得，如果场里还有其他物体的话

perch88

原帖由 北极熊甲 于 2006-12-1 19:20 发表
1图：光是空气时的磁力线分布
2图：板板的程序

第一个应该是均匀的线

[ 本帖最后由 perch88 于 2006-12-1 21:53 编辑 ]

infrom

假设空气中外加X方向的均匀磁场，其大小为B0，设定x=0处为标量磁位参考点，即φm=0，则x=x0处，φm=-B0*x0/μ0
对应的ansys命令流如下：

SET, MU, 16*ATAN(1)*1E-7      !输入空气的相对磁导率
NSEL, S, LOC, X, 0
D, ALL, MAG, 0

NSEL, S, LOC, X, X0
D, ALL, MAG, -B0*X0/MU

[ 本帖最后由 infrom 于 2006-12-2 12:47 编辑 ]

koyan725

如果将一个各项异性的材料放入均匀磁场中,在材料内部所形成的磁场的确是不能形成均匀磁场的(象斑竹的例子中),现实中也是如此. 我的例子所形成的均匀磁场只可以当外部均匀磁场使用. 比如你可以分析线圈在均匀磁场中的受力或在在均匀磁场中放永磁体分析受力,根据 磁场叠加原理 可以求解.

说白了,你分析的元件只能被均匀磁场包围的情况才能使用上面的例子,主要是因为边界条件被az限制死了!

infrom

原帖由 koyan725 于 2006-12-1 16:40 发表
不知道这个是不是你要求的答案

nsel,,loc,y
d,all,az,2
nsel,,loc,y,4
d,all,az,

...

在2D平行平面场中，由Az=常数得到磁力线。故此，常用d, all, az, 0来加载磁力线平行条件，而无法用类似的命令得到均匀外磁场。

北极熊甲

原帖由 infrom 于 2006-12-2 12:41 发表
假设空气中外加X方向的均匀磁场，其大小为B0，设定x=0处为标量磁位参考点，即φm=0，则x=x0处，φm=-B0*x0/μ0
对应的ansys命令流如下：

SET, MU, 16*ATAN(1)*1E-7      !输入空气的相对磁导率
NSEL, S, LOC ...

ＡＺ和Ｈ，Ｂ的关系没这么简单吧，呵呵

perch88

麻烦帖全部命令流，谢谢！
我实在想2d 磁矢量，怎么加mag约束

原帖由 infrom 于 2006-12-1 22:41 发表
假设空气中外加X方向的均匀磁场，其大小为B0，设定x=0处为标量磁位参考点，即φm=0，则x=x0处，φm=-B0*x0/μ0
对应的ansys命令流如下：

SET, MU, 16*ATAN(1)*1E-7      !输入空气的相对磁导率
NSEL, S, LOC ...

[ 本帖最后由 perch88 于 2006-12-2 23:08 编辑 ]

infrom

从加载恒定磁场问题起，出现的有关疑问，与电磁场的基本概念有关。我在这简单说一下，但愿能说的清楚，让大家明白。

1．2D平行平面场中，Az=常数得到磁力线

infrom

2．关于恒定磁场
一般用载流导线来产生磁场，而由此在空间中建立的磁场很难会是一个均匀磁场，但当我们所关心的场仅局限于局部（例如亥姆霍兹线圈），或者是足够小的空间中，可将其看作是个均匀磁场（或称之为恒定磁场）。

实际研究的问题常常是在均匀外磁场中引入其他物体后的场分布，而该场分布类似于北极熊甲在7楼贴出的图——2.jpg，即仅使均匀外磁场在有其他物体的附近有畸变，当场点离其他物体足够远时，场点处的磁场仍保持为均匀外磁场。接下去，我通过理论来说明如何加载恒定磁场。

[ 本帖最后由 infrom 于 2006-12-4 13:16 编辑 ]

北极熊甲

恩，8错的理论说明。很喜欢和大家讨论理论，这样才能提高呀！

我来说说我的一些看法：（由于机器的原因，我只能用文字来说了）
1）磁场的旋度等于总的电流密度（原电流密度ds+感应电流密度di+位移流密度dv）+电通量D对时间t的偏导，没有电流密度J，但是仍可以有电通量D啊，所以呢我对楼上的公式就这方面表示一点质疑。

2）澄清一点的是：ANSYS中有标量磁势和矢量磁势，对应的自由度分别用A和Mag表示。但是需要注意的是所有的2D单元（ｐｌａｎｅ５３，１３）都是矢量磁势A，仅仅只有3D（solid98 ，86等）的静态分析可以用标量磁势mag（先撇开那个标＋矢联合使用），上面的涂给的是2D的吧？如果是，所以就ANSYS来说，他用的矢量磁势，不是标量磁势。在这里对你的方法也表示一点质疑。

我发自内心地感谢infrom (wing) 这样的朋友提出这好的问题，让我们思考，让我们提高，让我们快乐！谢谢！希望大家继续讨论啊

infrom

北极熊甲 提的问题，我想好后再与大家讨论。

这里想更正一点：

磁场的旋度等于总的电流密度（原电流密度ds+感应电流密度di+运流电流密度dv）+电通量D对时间t的偏导

电通量D对时间t的偏导——即位移电流密度

infrom

在2D平行平面场中，假设均匀磁场为x方向

infrom

做了个简单例子，在 1 m *1 m 的正方形的空气区域中，均匀磁场B的大小为 1 T，在该区域中心放置一半径为0.01 m 的相对磁导率为200的圆形介质。

命令流如下：

/PREP7
ET, 1, PLANE53

MP, MURX, 1, 1
MP, MURX, 2, 200

RECTNG, -0.5, 0.5, -0.5, 0.5
PCIRC, 0, 0.01, 0, 360
AOVLAP, ALL
NUMCMP, ALL

SMRTSIZE, 1
MAT, 2  
AMESH, 1
MAT, 1  
AMESH, 2

*SET, B0, 1
NSEL, S, LOC, Y, -0.5   
D, ALL, AZ, 0   
NSEL, S, LOC, Y, 0.5
D, ALL, AZ, B0  

ALLSEL
FINI

/SOLU   
ANTYPE, STATIC
MAGSOLV