常用的电磁单元有SOURC36(电流源)、SOLID97(三维磁实体)、SOLID122(三维二十节点静电实体)、CIRCU124(通用电路)、SOLID123(三维10节点四面体静电实体)等。
SOURC36是一个简单的(包括预先定义好的几何模型)用于给磁场问题提供电流源数据的单元,如图3-33所示。单元描述了模型内电流的分配,该模型使用一个标量势方程(自由度MAG)。电流用于计算源磁场强度(Hs),使用数字积分技术包括Biot-Savart法则。方程中使用Hs作为模型上的磁荷载。
图3-33 SOURC36单元
SOLID97用于模拟三维磁场,如图3-34所示。单元由8个节点定义,在已定义的6个自由度之外尚有5个自由度,它们是磁向量势能(AX、AY、AZ)、电标量势能(VOLT)、电流(CURR)和电动势(EMF)。SOLID97基于以库伦为度量的磁向量势能方程,可用于下列低频磁场分析:静磁、涡流(AC时间谐波和瞬态分析),电动势磁场(静态、AC时间谐波和瞬态分析)和电磁环路耦合场(静态、AC时间谐波和瞬态分析)。对模拟B-H曲线或永久消磁曲线,单元有进行非线性磁场分析的功能。
SOLID122是一个三维20节点实体单元,如图3-35所示。在每个节点上单元有一个电势自由度。它可以容忍不规则的形状而没有太大的精度损失。SOLID122单元有协调的电势形状并能很好地模拟弯曲的边界。20节点静电单元可用于三维静电场分析。
图3-34 SOLID97单元
图3-35 SOLID122单元
CIRCU124单元是一个通用的电路单元用于模拟电路,如图3-36所示。此单元可以与电磁有限元相结合来模拟耦合电磁环路场的相互作用。单元有6个节点来定义环路组元,每个节点有3个自由度来模拟环路响应。对电磁环路场耦合,单元可以与二维和三维电磁场单元PLANE53和SOLID97相连接。IRCU124单元可用于静态、谐波和瞬态分析。(www.xing528.com)
图3-36 CIRCU124单元
TRANS126代表将能量从静电场转换到结构场的转换单元,同时也允许能量储存,如图3-37所示。在结构有限元分析及机电环路模拟中,此单元完全耦合机电场并描述一个匹配的降阶模型。在每个节点上单元有两个自由度:在节点X、Y或Z方向上的平移和电势(VOLT)。单元用于模拟微机电设备(MEMS)的机电响应,如静电蜂巢驱动器,电容传感器和RF开关。单元的特征可从应用静电单元PLANE121、SOLID122、SOLID123、SOLID127、SOLID128及CMATRIX宏的机电设备的静电场模拟中导出。TRANS126单元描述设备在一个方向上运动的电容响应。运行一系列静电模拟并导出电容(CMATRIX命令)作为冲程(或挠度)的函数可以给这个单元提供必要的输入。电容与冲程的关系可描述在这个传感器单元中用于模拟的设备的“降阶”的特性。从一系列静电模拟中可得出3个方向的(X、Y或Z)特性,创建3个独立的传感器单元可反映设备的整体平动响应。
图3-37 TRANS126单元
TRAN126单元的变形-电容关系如图3-38所示,变形-力关系如图3-39所示。
图3-38 TRANS126单元变形-电容曲线
图3-39 TRANS126单元变形-力曲线
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。