[发明专利]基于Ansys Maxwell软件电磁感应特性仿真分析方法

摘要

本发明公开了基于Ansys Maxwell软件电磁感应特性仿真分析方法，属于仿真分析领域，基于Ansys Maxwell软件电磁感应特性仿真分析方法，包括以下步骤：S1：前处理，包括建立模型、赋予模型材料特性、划分网格、施加边界条件和激励源，分析准备并进行可行性检查，S2：参数设置，在仿真前需要设置收敛步数、仿真步长、容错百分比等参数，设置完毕后设置求解选项并进行仿真，S3：仿真结束后，通过后处理模块查看磁力线与磁感应强度的计算结果。本发明的分析方法更加科学合理，利用Ansys Maxwell建立了密绕螺线管圆筒的电磁场数值仿真模型，并对不同外激励频率下身管内感应磁场进行了仿真分析，得到了不同激励频率下圆筒内部磁场的变化规律。

主权项

1.基于Ansys Maxwell软件电磁感应特性仿真分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：前处理，包括建立模型、赋予模型材料特性、划分网格、施加边界条件和激励源，进行可行性检查，在电磁仿真软件Maxwell中构建圆筒模型及密绕线圈模型，研究火炮身管加装线圈后的电磁效应，为提高仿真效率，火炮身管通过金属圆筒进行模拟，在圆筒壁外密绕线圈，形成螺线管，在Maxwell中建立外套密绕螺线管的火炮身管简化模型，模型的外部环状为励磁线圈，内部圆筒为身管等效模型，模型中圆筒长度为600mm，外径及内径分别为40mm、30mm；对于交变磁场，当磁场中有导磁率较高的金属部件，则在Maxwell软件中采用磁场模块的涡流求解器，选择Magnetic中的Eddy current，坐标采用笛卡尔坐标系，长度单位为mm，由于在自然边界条件下不同物体接触面之间磁场强度H的切向分量和磁感应强度B的法向分量具有连续性，因此设置物体间接触面为自然边界条件，根据诺依曼边界条件特点，磁场强度H与边界面相切，且磁场强度法向分量为0，因此所有边界条件定义为诺依曼边界条件，设置求解区域为空气，并在螺线管模型上的任意部位划分出一个横截面，施加电流激励，添加求解设置，对线圈模型与圆筒模型分别进行网格划分，进行可行性检查；S2：参数设置，在仿真前需要设置收敛步数、仿真步长、容错百分比等参数，激励源和边界条件设置完毕后设置求解选项，然后分别以0Hz、100Hz、200Hz、300Hz、500Hz不同激励频率进行仿真，再对其进行求解计算，得到模型的磁感应强度矢量图与磁感应强度分布图；S3：后处理，仿真结束后，可通过后处理模块查看磁力线与磁感应强度的计算结果，结果得出金属圆筒的存在改变了螺线管的空间磁场构型，削弱了螺线管内部的磁场强度。