工程师必看！Ansys 电磁温度双向耦合避坑指南，解决你的 “场域协同” 难题
2025年9月2日 17:04浏览：256
ANSYS集合了电磁、温度、结构场的耦合分析，所以被广大同学使用，那么就经常遇到耦合场的问题。
首先要明确耦合场是什么？
其实就是由于物理理论算法的原因，导致软件不能计算电磁和温度的协同关系，因为这是不同的理论系统，不能混为一谈，所以就使软件分为了电磁软件，温度场软件将不同的领域进行相互关系合并计算的方法就是耦合场计算。
很多同学会遇到电磁和温度场的耦合，在此强调一点，软件之间的耦合都是结果的耦合，并非时间上的交互耦合。
单向耦合：电磁计算完毕后传到到温度场作为功率载荷来计算温度结果，缺点是没有考虑温度会导致材料电阻率的变化。
双向耦合：时间上交互式耦合，单向耦合后再将温度改变的材料属性传递到电磁，再进行下一次计算。
网上搜索发现很多双向耦合，遗憾的是这些全部都不是实时的交互式耦合
双向耦合都是结果的耦合，将电磁的结果传递到温度场之后，计算完毕；温度场返回到电磁场改变电阻率，重新计算
无论电磁分析是静态、瞬态，都是将最后的电磁结果传递给温度场，同样，温度场物理是稳态还是瞬态都是将最后一步的结果传递给电磁场，所以是结果的耦合，并非实时交互耦合。
那么怎么办呢？找到一篇apdl命令，采用ANSYS的经典算法就能实现，感应加热的案例，参考如下。
具体结果如下所示，，可以看到温度场随着时间的变化过程，确实考虑的电阻率随着温度的变化过程，方法有点专业，采用APDL命令书写的，想要的关注我，免费下载
命令的想要获取，参考如下内容
finish
nsteps=ftime/tinc
*do,i,1,nsteps ! solution *do loop
time=time+tinc ! increment time
/filnam,induc
*if,i,ne,1,then
parsav,scalar
resume
parres,new
*endif
/solu
antyp,harm
harfrq,150000
*if,i,eq,1,then
tunif,100 ! initial temperature
*else
ldread,temp,last,,,,therm,rth ! read thermal analysis temps
*endif
nsub,1
kbc,1
solve ! solve harmonic analysis
finish
save,induc,db
/filnam,therm
/prep7
et,1,55,,,1 ! PLANE55 thermal element, axisymmetric
et,2,0 ! null element type for coil and air region
et,3,151,,,1,1,1 ! SURF151 element for radiation
keyopt,3,9,1
r,3,1,5.67e-8 ! form factor, Stefan-Boltzmann constant
finish
/solu
antype,trans
toffst,273
tunif,100 ! initial uniform temperature
d,nmax,temp,25 ! ambient temperature
cnvtol,heat,1 ! convergence tolerance
kbc,1 ! step loads
trnopt,full
autos,on ! auto time-stepping
deltim,1e-5,1e-6,delt,on ! time step control
outres,basic,all ! save all load step information
finish
/solu
parsav,scalar ! save parameters before multiframe restart
*if,i,gt,1,then
antype,trans,rest ! thermal restart
*endif
parres,new ! restore parameters after multiframe restart
time,time ! time at end of thermal run
esel,s,mat,,2 ! select billet region
ldread,hgen,,,,2,induc,rmg ! apply Joule heating load from emag
solve
finish
*enddo ! end of solution looping
finish
/post26 ! time-history postprocessor
nsol,3,2,temp,,tempsurf ! store temp at billet outer diameter
prvar,2,3
/axlab,x,Time (s)
/axlab,y,Temperature (deg.C)
plvar,2,3 ! plot temperature rise over time
fini
仿真就是一个坑，一入仿真深似海，劝君莫入仿真圈！
你钻研着物理知识，操着软件开发的心，忙着机械设计的事，拿着别人零头的钱！
仿真就是一门玄学，结果飘忽不定而又极其重要！
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