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第1章 电磁场限元分析概述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

1.2ANSYS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6

1.5.1电磁宏使用范围6

1.5.2电磁宏分类7

1.6远场单元及远场单元的使用13

1.6.1远场单元13

1.6.2使用远场单元的注意事项14

第2章 二维静态磁场分析16

2.1二维静态磁场分析中要用到的单元17

2.2静态磁场分析的步骤17

2.2.1创建物理环境18

2.2.2建模、指定特性、分网26

2.2.3施加边界条件和载荷27

2.2.4求解29

2.2.5后处理（查看计算结果）31

2.3实例1——二维螺线管制动器内静态磁场的分析35

2.3.1问题描述35

2.3.2GUI操作方法36

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

2.4.2GUI操作方法52

2.4.3命令流实现66

第3章 二维谐波磁场分析69

3.1二维谐波磁场分析中要用到的单元70

3.2二维谐波磁场分析的步骤71

3.2.1创建物理环境71

3.2.2建立模型，赋予特性，划分网格75

3.2.3加边界条件和励磁载荷75

3.2.4求解77

3.2.5观察结果80

3.3实例1——二维自由空间线圈的谐波磁场的分析82

3.3.1问题描述82

3.3.2GUI操作方法83

3.3.3命令流实现95

3.4实例2——二维非线性谐波分析96

3.4.1问题描述97

3.4.2GUI操作方法97

3.4.3命令流实现105

第4章 二维瞬态磁场分析108

4.1二维瞬态磁场分析中要用到的单元109

4.2二维瞬态磁场分析的步骤109

4.2.1创建物理环境109

4.2.2建立模型、赋予属性、划分网格109

4.2.3施加边界条件和励磁载荷109

4.2.4求解111

4.2.5观察结果114

4.3实例1——二维螺线管制动器内瞬态磁场的分析117

4.3.1问题描述117

4.3.2GUI操作方法118

4.3.3命令流实现131

4.4实例2——带缝导体瞬态分析133

4.4.1问题描述133

4.4.2GUI操作方法134

4.4.3命令流实现145

第5章 三维静态磁场棱边单元法分析152

5.1单元边方法中用到的单元153

5.2用棱边单元方法进行静态分析的步骤154

5.2.1创建物理环境、建模分网、加边界条件和载荷154

5.2.2求解155

5.2.3后处理155

5.3实例——计算电动机沟槽中的静态磁场分布156

5.3.1问题描述156

5.3.2GUI操作方法157

5.3.3命令流实现169

第6章 三维静态磁场标量法分析172

6.1三维静态磁场标量法分析中要用到的单元173

6.2用标量法进行三维静态磁场分析的步骤174

6.2.1创建物理环境174

6.2.2建立模型175

6.2.3施加边界条件和励磁载荷177

6.2.4求解178

6.2.5观察结果（RSP，DSP或GSP方法分析）180

6.3实例1——带空气隙的永磁体181

6.3.1问题描述181

6.3.2GUI操作方法182

6.3.3命令流实现195

6.4实例2——三维螺线管静态磁场分析197

6.4.1问题描述197

6.4.2GUI操作方法198

6.4.3命令流实现211

第7章 三维谐波磁场棱边单元法214

7.1单元边方法中用到的单元215

7.2用棱边单元方法进行谐波磁场分析的步骤216

7.2.1创建物理环境、建模分网、加边界条件和载荷216

7.2.2求解218

7.2.3后处理218

7.3实例——棱边单元法计算电动机沟槽中谐波磁场分布221

7.3.1问题描述221

7.3.2GUI操作方法222

7.3.3命令流实现231

第8章 三维瞬态磁场棱边单元法分析233

8.1单元边方法中用到的单元234

8.2用棱边单元法进行三维瞬态磁场分析的步骤234

8.2.1创建物理环境、建模分网、加边界条件和载荷234

8.2.2求解235

8.2.3后处理238

8.3实例——棱边单元法计算电动机沟槽中瞬态磁场分布240

8.3.1问题描述240

8.3.2GUI操作方法241

8.3.3命令流实现251

第9章 三维静态、谐波和瞬态节点法分析254

9.1用节点法进行三维静态磁场分析255

9.1.1选择单元类型和定义实常数255

9.1.2定义分析类型256

9.1.3选择方程求解器256

9.1.4加载和求解256

9.1.5备份数据257

9.1.6求解257

9.1.7计算电感矩阵和磁链258

9.1.8后处理258

9.2节点法三维谐波磁场分析259

9.2.1建立三维谐波磁场分析的物理环境259

9.2.2加载和求解262

9.2.3观察结果262

9.3节点法三维瞬态磁场分析262

9.3.1建立三维瞬态磁场分析的物理环境263

9.3.2加载和求解263

9.3.3观察节点法三维瞬态分析的计算结果263

9.4标势法和矢势法联合使用263

9.4.1建立混合区域的模型263

9.4.2矢量域和标量域的界面264

9.4.3施加载荷、求解混合模型265

9.4.4观察结果265

第10章 稳态电流传导分析266

10.1电场分析要用到的单元267

10.2稳态电流传导分析的步骤269

10.2.1建立模型269

10.2.2加载并求解269

10.2.3观看结果270

10.3实例1——正方形电流环中的磁场272

10.3.1问题描述272

10.3.2GUI操作方法273

10.3.3命令流实现280

10.4实例2——三侧向测井仪器的电场分析281

10.4.1问题描述281

10.4.2命令流实现285

第11章 静电场h方法分析296

11.1h方法静电场分析中用到的单元297

11.2用h方法进行静电场分析的步骤297

11.2.1建模297

11.2.2加载和求解298

11.2.3观察结果300

11.3多导体系统求解电容301

11.3.1对地电容和集总电容301

11.3.2步骤302

11.4开放边界的Trefftz方法304

11.4.1概述304

11.4.2步骤305

11.5实例1——屏蔽微带传输线的静电分析307

11.5.1问题描述307

11.5.2GUI操作方法308

11.5.3命令流实现317

11.6实例2——电容计算实例318

11.6.1问题描述319

11.6.2GUI操作方法319

11.6.3命令流实现328

11.7实例3——一个开放边界模型的静电分析330

11.7.1问题描述330

11.7.2GUI操作方法330

11.7.3命令流实现340

第12章 电路分析342

12.1电路分析中用到的单元343

12.1.1使用CIRCU124单元343

12.1.2使用CIRCU125单元346

12.2使用电路建模程序346

12.2.1建立电路347

12.2.2避免电路不合理348

12.3电路分析的步骤349

12.3.1静态电路分析349

12.3.2谐波电路分析351

12.3.3瞬态电路分析353

12.4实例1——谐波电路分析356

12.4.1问题描述356

12.4.2GUI操作方法357

12.4.3命令流实现365

12.5实例2——瞬态电路分析366

12.5.1问题描述366

12.5.2GUI操作方法366

12.5.3命令流实现376

第13章 高频电磁场分析378

13.1高频分析中用到的单元379

13.2高频电磁场谐波分析的步骤379

13.2.1建立物理环境379

13.2.2建立模型、定义材料特性、划分网格380

13.2.3求解高频谐波分析382

13.2.4查看结果383

13.3高频电磁场模态分析的步骤385

13.4实例1——同轴波导的高频谐波分析387

13.4.1问题描述387

13.4.2GUI操作方法387

13.4.3命令流实现399

13.5实例2——腔体高频模态分析400

13.5.1问题描述400

13.5.2GUI操作方法401

13.5.3命令流实现409