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| 內容簡介： |
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本书以ANSYS 2020 R2为平台，介绍了目前工程中普遍面临的各类电磁场分析问题，并通过丰富的实例详细介绍了利用ANSYS有限元软件求解电磁场分析问题的方法。书中从实际应用出发，结合编者使用该软件的经验，对实例部分的操作过程和步骤采用GUI方式逐步进行了讲解。为了帮助读者熟悉ANSYS的相关操作命令，在每个实例的后面均列出了分析过程的命令流文件。本书共11章，第1章对ANSYS电磁场有限元分析进行了简要叙述，并介绍了后续章节常用的电磁宏和远场单元内容；第2～4章介绍了二维静态磁场、谐波磁场、瞬态磁场分析；第5～8章分别使用标量法、棱边单元法对三维静态磁场、谐波磁场、瞬态磁场分析进行了介绍；第9章介绍了稳态电流传导分析；第10章对静电场h方法分析进行了介绍；第11章介绍了电路分析的内容。本书可作为高校工科高年级本科生和研究生的自学教材，也可以作为电磁学工程设计和研究人员的参考工具书。
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前言第1章 电磁场有限元分析概述11.1 电磁场基本理论21.1.1 麦克斯韦方程21.1.2 一般形式的电磁场微分方程31.1.3 电磁场中常见边界条件31.2 ANSYS电磁场分析对象41.3 标量位、矢量位、棱边单元法的比较51.3.1 标量位法51.3.2 矢量位法51.3.3 棱边单元法51.4 电磁场单元概述61.5 电磁宏71.5.1 电磁宏使用范围71.5.2 电磁宏分类71.6 远场单元及远场单元的使用121.6.1 远场单元121.6.2 使用远场单元的注意事项13第2章 二维静态磁场分析152.1 二维静态磁场分析中要用到的单元162.2 静态磁场分析的步骤162.2.1 创建物理环境172.2.2 建立模型、指定特性、划分网格252.2.3 施加边界条件和载荷252.2.4 求解272.2.5 后处理（查看计算结果）292.3 实例1——二维螺线管制动器内静态磁场的分析322.3.1 问题描述332.3.2 GUI操作方法342.3.3 命令流实现472.4 实例2——载流导体的电磁力分析492.4.1 问题描述492.4.2 GUI操作方法502.4.3 命令流实现65第3章 二维谐波磁场分析693.1 二维谐波磁场分析中要用到的单元703.2 二维谐波磁场分析的步骤713.2.1 创建物理环境713.2.2 建立模型，赋予特性，划分网格743.2.3 加边界条件和励磁载荷753.2.4 求解773.2.5 观察结果793.3 实例1——二维自由空间线圈的谐波磁场的分析823.3.1 问题描述823.3.2 GUI操作方法823.3.3 命令流实现963.4 实例2——二维非线性谐波分析993.4.1 问题描述993.4.2 GUI操作方法993.4.3 命令流实现110第4章 二维瞬态磁场分析1134.1 二维瞬态磁场分析中要用到的单元1144.2 二维瞬态磁场分析的步骤1144.2.1 创建物理环境1144.2.2 建立模型、赋予属性、划分网格1144.2.3 施加边界条件和励磁载荷1154.2.4 求解1164.2.5 观察结果1194.3 实例1——二维螺线管制动器内瞬态磁场的分析1214.3.1 问题描述1214.3.2 GUI操作方法1234.3.3 命令流实现1384.4 实例2——带缝导体瞬态分析1414.4.1 问题描述1414.4.2 GUI操作方法1424.4.3 命令流实现159第5章 三维静态磁场标量法分析1635.1 三维静态磁场标量法分析中要用到的单元1645.2 用标量法进行三维静态磁分析的步骤1655.2.1 创建物理环境1655.2.2 建立模型1665.2.3 施加边界条件和励磁载荷1685.2.4 求解1695.2.5 观察结果（RSP、DSP或GSP方法分析）1715.3 实例1——带空气隙的永磁体1715.3.1 问题描述1725.3.2 GUI操作方法1735.3.3 命令流实现1875.4 实例2——三维螺线管静态磁分析1895.4.1 问题描述1895.4.2 GUI操作方法1915.4.3 命令流实现205第6章 三维静态磁场棱边单元法分析2096.1 棱边单元法中用到的单元2106.2 用棱边单元法进行静态分析的步骤2116.2.1 创建物理环境、建模分网、加边界条件和载荷2116.2.2 求解2116.2.3 后处理2126.3 实例——计算电动机沟槽中的静态磁场分布2136.3.1 问题描述2136.3.2 GUI操作方法2146.3.3 命令流实现227第7章 三维谐波磁场棱边单元法分析2307.1 棱边单元法中用到的单元2317.2 用棱边单元法进行谐波磁场分析的步骤2327.2.1 创建物理环境、建模分网、加边界条件和载荷2327.2.2 求解2347.2.3 后处理2347.3 实例——用棱边单元法计算电动机沟槽中谐波磁场分布2387.3.1 问题描述2387.3.2 GUI操作方法2397.3.3 命令流实现249第8章 三维瞬态磁场棱边单元法分析2518.1 棱边单元法中用到的单元2528.2用棱边单元法进行三维瞬态磁场分析的步骤2528.2.1 创建物理环境、建模分网、加边界条件和载荷2528.2.2 求解2538.2.3 后处理2568.3 实例——用棱边单元法计算电动机沟槽中瞬态磁场分布2588.3.1 问题描述2588.3.2 GUI操作方法2598.3.3 命令流实现271第9章 稳态电流传导分析2739.1 电场分析要用到的单元2749.2 稳态电流传导分析的步骤2779.2.1 建立模型2779.2.2 加载并求解2779.2.3 观看结果2799.3 实例1——正方形电流环中的磁场2809.3.1 问题描述2809.3.2 GUI操作方法2819.3.3 命令流实现2899.4 实例2——三侧向测井仪器的电场分析（命令流）2919.4.1 问题描述2919.4.2 命令流实现294第10章 静电场h方法分析30610.1静电场h方法分析中用到的单元30710.2 用h方法进行静电场分析的步骤30710.2.1 建模30710.2.2 加载和求解30810.2.3 观察结果31010.3 多导体系统求解电容31110.3.1 对地电容和集总电容31110.3.2 步骤31210.4 实例1——屏蔽微带传输线的静电分析31410.4.1 问题描述31410.4.2 GUI操作方法31410.4.3 命令流实现32510.5 实例2——电容计算实例32710.5.1 问题描述32710.5.2 GUI操作方法32710.5.3 命令流实现338第11章 电路分析34011.1 电路分析中要用到的单元34111.1.1 使用CIRCU124单元34111.1.2 使用CIRCU125单元34311.2 使用电路建模程序34311.2.1 建立电路34411.2.2 避免电路不合理34511.3 电路分析的步骤34711.3.1 静态电路分析34711.3.2 谐
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ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)软件。作为一款CAE软件，它能够进行结构、热、声、流体以及电磁场等方面的研究，在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医药、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。ANSYS的功能强大，操作简单方便，现在它已成为国际上较为流行的有限元分析软件。目前，中国100多所理工院校都采用ANSYS软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。本书以ANSYS 2020 R2为平台，介绍了目前工程中普遍面临的各类电磁场分析问题，并通过丰富的实例详细介绍了利用ANSYS有限元软件求解电磁场分析问题的方法。书中从实际应用出发，结合编者使用该软件的经验，对实例部分的操作过程和步骤采用GUI方式逐步进行了讲解。为了帮助读者熟悉ANSYS的相关操作命令，在每个实例的后面均列出了分析过程的命令流文件。本书共11章，第1章对ANSYS电磁场有限元分析进行了简要叙述，并介绍了后续章节常用的电磁宏和远场单元内容；第2～4章介绍了二维静态磁场、谐波磁场、瞬态磁场分析；第5～8章分别使用标量法、棱边单元法对三维静态磁场、谐波磁场、瞬态磁场分析进行了介绍；第9章介绍了稳态电流传导分析；第10章对静电场h方法分析进行了介绍；第11章介绍了电路分析的内容。随书配送的电子资料包中包含了所有实例的素材源文件，以及全程实例配音讲解动画AVI文件。读者可以登录百度网盘（地址：https://pan.baidu.com/s/1SLQGqhMewdUdiI95 ViC16g，密码：swsw）下载。本书所采用的参数和数据仅适用于ANSYS分析过程的演示。由于时间编者水平有限，疏漏之处在所难免，欢迎读者加入学习交流QQ群（180284277）或者联系714491436@qq.com提出宝贵意见。 编 者
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