两立方体永久磁铁间之磁力矩分析

浏览:188312 回答:16

我相信贵站内一定会有使用ANSYS-EMAG的高手,我本人在使用上真的遇到了几乎无法突破的困难,但这方面的问题又比较少人涉略,目前只能借助有经验的网友予以相助,若您真的有这方面的使用经历,还请不吝赐教,我当不甚感激在此谢过。(目前研判这方面问题真的必须高手出马,我本人已经卡关2个月)


软体类型 : ANSYS Classical 14.0

使用方法 : APDL为主

使用领域 : ANSYS-EMAG(电磁场模组)

模拟方法 : Edged-Based(棱边元法)

使用年数 : 超过半年

模拟维度 : 3维空间

模拟内容 : 两个尺寸大小、冲磁方向、冲磁量(磁化强度)完全相同的立方体永


久磁铁间的磁力矩计算。

参考paper : 参照附件[ 4 ]


附注1 : 为了减少内容复杂度,以下使用简写:

WB = ANSYS-Workbench

WBprog =WB所输出的程序码


B. 问题阐述 :

我的目的就是将该paper中的数据模拟出来!

此处我欲模拟的数值为 : 当两永久磁铁的中心在XZ方向偏位皆达0.02公尺时,取出此时任一永久磁铁的y方向磁力矩Ty(请参照[ 4 ]中的Fig. 5.,其模拟的数值为大约4.3x10^-3 N-m左右)


首先该篇paper中的数值肯定没错!

因为某家公司的工程师以WB模拟过,结果数值真的如同[ 1 ]内所表示的一样。

我用该工程师输出当天操作WB所产生的程序码[ 1 ](使用WB时可以让WB输出操作程序码)去对照我所写的APDL[ 3 ],虽然WBprogAPDL不尽相同,不过基本上大概看得懂。

没想到在我借由参照WBprog去调整我的APDL(例如原本我在APDL中有设定KEYOPT,1,1,0,不过我看WB程序码中仅设定KEYOPT,1,7,1而已。),仍然无法模拟出该有的数值,还是差很多(我模拟的Ty竟然为-0.226e-15!!!),目前我甚至不知道我的APDL中到底哪里还没设定到导致模拟数值不对。



使用ANSYS时所跑出的数据发生错误其实有多方面可能性,但我检查我所写的APDL不下20多遍,Help也查了起码10多遍,目前排除下列可能造成答案错误的可能性:


1. 建模错误(我的模型过于简单,根本不可能建模错误)

2. 网格错误(我的网格是六面体,网格也没变形,而且两磁铁的网格数相同)

3. 单位错误(我换算过很多次了,不可能有误)

4. 参数有误(尺寸参数我对照paper里所写的,不可能有错,至于材料参数也是从paper内推导而得,也绝没错)

5. 边界条件加载错误


若您是三维EMAG的高手(有模拟磁铁的磁力矩过),拜讬请帮我看看我的APDL到底哪边有错?目前碰到这样的问题,真的只能靠有经验的高手了!


附注2 : 以下描述各附件的順序及用途

附件1 : emagBACKUP.txt - 这是由WB输出的原始程序码,可以不用管

(檔案太大改用連結:https://drive.google.com/file/d/0B-adzipIFd9kd0IwaExNclZBT2s/edit?usp=sharing)

附件2 : importantINFOoutput.txt - 这是我由WB原始程序码撷取出的重要部分

附件3 :MagneticTorque_cal_byTWOmagnets.txt - 本模拟的APDL

附件4 :3-D Analytical Calculation of the Torque andForce Exerted_KEYinfo.pdf - 我所参考的paper



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(16)
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soothing
您好!能不能向楼主请教下啊?我最近也在做永磁体的磁场分析。想向您请教一下问题。我qq:2624433407。谢谢!
2014年1月13日
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viper19900715

我会记取教训
我在想有可能是我ANSYS从头自己一个人学到尾
无师自通学APDL已经花了非常大量的时间
到最后看到自己写的APDL模拟这么简单的东西数值都对不到
就灰心丧志了,我会加油,通过这一关,我终于可以模拟更复杂的东西了。
2013年11月2日
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liusongoku

问题解决了就好~~我也是研究生,能体会你的心情。但是还是有点为楼主感觉不值,毕竟就是这么小的一个问题,相信如果你仔细检查,认真考虑,再参考帮助文件中emft的使用例子,会很快发现这个问题的。
2013年11月2日
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liusongoku

感觉你这个说法并不一定准确。不过边单元法确实是万金油没错。
2013年11月2日
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liusongoku

是的。参考我写那几句命令
2013年11月2日
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viper19900715

Body forces (including Lorentz forces): This method uses the entire body of interest:
1. Select the nodes of the body of interest and all elements.
2. Issue EMFT.
您说得的是这段,这我记得,因为help文件我看过超过数十次
我想我这个模拟数值之所以跑不出正确解,我想就真的只是粗心
然后真的是心力憔悴,检查APDL到茫然的状态。
其实我当初就一直怀疑是EMFT那边出了问题,谢谢您抓到我的漏
不然我真的又要跑去学WorkBench...得不常失,会花太多时间。
最后,我在这边郑重感谢liusongoku朋友,谢谢。
然后我想向有流览到我这一篇文章的朋友表示:
只要在我发的APDL中VSEL,,,,1,,,1下方多加一行 : ESEL,All
这篇模拟的数值就确定是对的!因为有国际期刊数值对照。
再一次感谢liusongoku,然后也谢谢其他回复我的人,谢谢你门。
2013年11月2日
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viper19900715

所以也就是说,选取任一个永久磁铁的全部节点再选取整个物理模型(包括另一个永磁和空气)的elements对吗?
谢谢您的回复
2013年11月2日
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viper19900715

您好,如果要模拟三维空间的"磁力矩"(不是磁力,如果是磁力,就不需要用到Edged-Based method)就非得要用Edged-Based method,这个我在Help内有确认过好多次,我陈述给国内工程师时他也是点头,最后他跟我说了一句 : 现在WorkBench里都使用Edge-Based mehod,并且只模拟三维问题。
大概情况就是这样,不知道有没有回答到您的问题呢?
2013年11月2日
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viper19900715
fairylovefairy朋友您好,我想我没有里解错误,毕竟这篇paper我看了不下数十遍,这个模拟不需是要动态的,简单来说,就是想像您是一个立方体磁铁,有另一个跟您一模一样的磁铁在您的"前上方"(假设您的前方是x轴,您的上方是z轴),这时候就可以计算您所受到的"y方向力矩",不知道这样有没有回复到您的问题呢?
2013年11月2日
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liusongoku

你最后几句写错了,emft这个宏不是那么用法。应该好好看一下帮助文件的。
具体错误是,emft应该选择所感兴趣的节点,以及其它所有场域的单元。这样就没错了。即就是:
vsel,s,,,1
nslv,s,1
esel,all
emft
2013年11月2日
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