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ANSYS 耦合场分析类型 (3)  

2010-12-27 08:26:12|  分类: ANSYS 耦合场分析 |  标签: |举报 |字号 订阅

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第二章    直接耦合场分析

耦合场分析的直接方法涉及使用耦合场单元的单一分析。表 2.1: "Coupled-Field Elements" 列出了具有耦合场功能的单元。

                               2.1  耦合场单元

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注解:

    有限元模型可以与某些具有 VOLT 自由度的耦合场单元混合使用。为了协调,这些单元必须对 VOLT 自由度具有相同的反作用结果。具有电荷反作用结果的单元必须有相同的电荷反作用符号。更多信息见 Low-Frequency Electromagnetic Analysis Guide 中的Element Compatibility。

    耦合场单元包含所有必须的自由度。它通过计算合适的单元矩阵 (矩阵耦合) 或单元载荷矢量 (载荷矢量耦合) 来处理不同场的耦合。对于采用矩阵耦合的线性问题,耦合矩阵的迭代只计算一次;对于采用载荷矢量耦合的情况,至少需要两次迭代以获得耦合响应。对于使用矩阵耦合或载荷矢量耦合迭代的非线性问题, 表 2.2: "Coupling Methods Used in Direct Coupled-Field Analyses" 中列出了在 ANSYS 多物理场中使用直接法时可以使用的不同耦合场分析类型。关于矩阵耦合或载荷矢量耦合的更多信息请参见 Theory Reference for ANSYS and ANSYS Workbench。

    ANSYS Professional 版本仅支持 “热-电直接耦合”, 而 ANSYS Emag 版本仅支持电磁以及电磁与电路的直接耦合。
                             表 2.2  使用直接耦合分析的耦合方法

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    注解:

      使用载荷矢量耦合的耦合场单元,对于子结构分析是无效的。在子结构生成阶段,不能使用迭代求解,因此,ANSYS 程序忽略所有载荷矢量以及对耦合效应的反馈。

      由于载荷矢量耦合单元可能存在过分的非线性行为,可能需要使用预测和线性搜索选项以达到收敛。在 Structural Analysis Guide  中的 "Nonlinear Structural Analysis" 说明了这些选项。

      为了加快耦合场瞬态分析的收敛,可以关闭对不关心的自由度的时间积分影响。例如,在一个热-结构瞬态分析中,如果可以忽略结构惯性和阻尼的影响,则可以使用  TIMINT, OFF,STRUC 命令,对结构自由度关闭时间积分影响。

      对于上面的分析类型列表,本章解释了如何进行热-电、压电、电-弹性、压阻、结构-热、结构-热-电、磁-结构,和电-机械分析。

      在 ANSYS 中也可以进行电-接触分析,详见 Contact Technology Guide 中的 Modeling Electric Contact。

      有关耦合物理电路仿真,请见 "Coupled Physics Circuit Simulation"。

      关于直接耦合场分析,还可以参看帮助文件中以下标题的内容:

      Lumped Electric Elements 
      Thermal-Electric Analysis 
      Piezoelectric Analysis 
      Electroelastic Analysis 
      Piezoresistive Analysis 
      Structural-Thermal Analysis 
      Structural-Thermal-Electric Analyses 
      Magneto-Structural Analysis 
      Electromechanical Analysis 
      Sample Thermoelectric Cooler Analysis (Batch or Command Method) 
      Sample Thermoelectric Generator Analysis (Batch or Command Method) 
      Sample Structural-Thermal Harmonic Analysis (Batch or Command Method) 
      Sample Electro-Thermal Microactuator Analysis (Batch or Command Method) 
      Sample Piezoelectric Analysis (Batch or Command Method) 
      Sample Piezoelectric Analysis with Coriolis Effect (Batch or Command Method) 
      Sample Electroelastic Analysis of a Dielectric Elastomer (Batch or Command Method) 
      Sample Electroelastic Analysis of a MEMS Switch (Batch or Command Method) 
      Sample Piezoresistive Analysis (Batch or Command Method) 
      Sample Electromechanical Analysis (Batch or Command Method) 
      Sample Electromechanical Transient Analysis (Batch or Command Method) 
      Sample Electromechanical Hysteresis Analysis (Batch or Command Method) 
      Sample Electromechanical Comb Finger Analysis (Batch or Command Method) 
      Sample Force Calculation of Two Opposite Electrodes (Batch or Command Method) 
      Where to Find Other Examples

 

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