结构有限元分析中,最基础、最根本、最关键、最核心同时也是最重要的一种分析类型就是“结构静力学分析”。静力学分析可用于与结构相关、与流体相关、与电磁相关以及与热相关的所有产品;静力学分析是有限元分析的根基,是有限元分析的灵魂。永磁体又叫做硬磁体,与软磁体对应,在电机电磁分析中,永磁体往往是有限元分析的重要因素。 永磁体在有限元中的应用满足麦克斯韦方程组: 麦克斯韦方程组非常复杂,在不做理论研究的有限元技术方面,我们仅讨论其在工程上应用价值 永磁体在有限元分析中的主要应用包括: 永磁体的极化方向定义:极化方向往往是用局部坐标系统指定; 矫顽力的定义:矫顽力代表代表了永磁体的能力,矫顽力定义的同时需要考虑剩磁通量密度; 磁力线往往均布分布,需要需要均匀的网格密度。 实例说明 假设U型永磁体矫顽力为1200A/m。研究其磁场强度与磁感应强度在空气中的分布。 相关图片及极化方向坐标系统 分析思路与求解过程要点说明: 0需求,永磁体矫顽力属于固有属性,本身就可产生磁场,这个过程也是不需要时间效应的,所以用静磁分析即可完成; 1分析过程中,指定永磁体的极化方向; 2选择合适单元类型,并采用合适的网格技术得到永磁体合适的网格划分,同时尽量满足永磁体与空气接近区域的网格密度需求 3选择合适的计算机设备求解; 4对求解结果进行合理判断 提取U型永磁体某截面的磁场强度如下所示: 磁感应密度向量显示如下 通过有限元分析可知,在U型磁铁的端部,磁场强度较高,磁力线分布于实测非常相符。 大多数有限元分析软件具备一定的永磁体分析能力,不过在永磁体的非线性计算方面,ansoft以及ansys等软件具有一定优势。另外,单独计算永磁体的工程应用价值不高,如果需要电磁感应等分析与永磁体结合的产品,建议选择ansoft软件。 计算文件链接: https://pan.baidu.com/s/1YDKAfmLB8JiD_9VQa4_5Jg?pwd=xrkw 提取码:xrkw