Ansoft是基于有限元法和麦克斯韦方程组的电磁场分析软件,它包括静电场、静磁场、涡流场、瞬态场和温度场等分析模块,可以用来分析电动机、传感器、变压器、永磁设备、激励器等电磁装置的静态、稳态、瞬态、正常工况和故障工况的特性。它包含自上而下执行的用户界面、领先的自适应网格剖分技术、用户自定义材料库等特点。它提供了利用几何约束进行参数仿真的功能,便于对产品的结构参数进行优化。它具有高性能矩阵求解器和多CPU处理能力,提供了较快的求解速度。
工程上常用的计算电磁铁吸力的计算方法包括有经验公式法和磁路分析法,其中经验公式估算最为简单实用,但是经验参数的选取对估算的精度影响较大,因而计算结果不够精确;在磁路分析法中,由于磁路参数的非线性,使得磁路计算变得更复杂,关键是准确计算磁路中各部分的磁阻,该方法可以在电磁铁设计初期进行磁力估算,但不能完全考虑磁性材料的非线性特征、磁阻及漏磁,尤其是对于比例电磁铁尖角这样磁性状况比较复杂的情况更加难以计算;而有限元方法是将所研究的电磁场分割为有限单元,然后用简单的差值函数来表示每个单元的解,这样能够很好地处理电磁场的非线性问题,能够较为精确地计算出漏磁效应、磁通密度、磁场分布等,有限元与计算机的结合使得这种方法更加具有实用性。
Ansoft的仿真过程包含以下几个步骤:
几何模型建立——构件的材料设置——边界条件/激励源的设置——求解量(力、电感等)的设置——划分有限元网格——求解——后处理。
Ansoft的EM工具在汽车设计的其他方面也得到了广泛的应用,在下列汽车电子系统中,EM工具用来设计和分析传感器、驱动器、通信和控制系统,它们包括:
1)动力系统:包括油气控制、点火系统、电水泵、电压缩机和电控阀门系统等。
2)变速系统:包括电控液压系统和舒适换速等。
3)底盘及悬架系统:包括半积极和全积极悬架系统。(www.daowen.com)
4)轨道控制系统:包括ABS、电助力转向系统(EPS)、轮胎压力管理系统(TPM)等。
5)车身电子:包括仪表盘系统、线束设计、照明和通信等。
6)安全保护系统:包括侧面气囊传感和引爆系统以及防翻滚系统等。
7)舒适方便设置:包括用于车椅、车门、雨刷、空调等的小电动机。
Ansoft的Simplorer是强大的多领域复杂系统仿真软件包,包含机电元件、电子线路、控制算法在内的系统仿真和多种仿真算法,对机电驱动系统和电力电子系统仿真分析。
Simplorer v10是一个功能强大的跨学科多领域的高性能系统仿真软件,适合于进行汽车电子、机电、电力电子和传动等领域的仿真。Simplorer v10包括一个全新的面向对象的求解器核以及第二代模型描述语言。系统采用全新架构技术,使得Simplorer v10对电力系统、电动和混合动力汽车等复杂系统的仿真能力得到极大提高。
Ansoft Maxwell(电磁及机电系统仿真):加快高性能机电产品的设计速度,最新版Maxwell v14.0三维电磁场分析软件,该软件精确预测分析现代汽车、航空航天和工业(包括电力电子系统)等领域中低频机电产品的性能。
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