利用ansys软件建模。
说明书。华北电力大学。
电机与节能技术研究所。
利用ansys软件建模步骤说明 1
1. 创建物理环境 1
1.1 过滤图形界面 1
1.2 定义单元类型和选项 1
1.3 定义材料属性 2
1.4 定义murx值 3
1.5 复制材料属性 3
1.6 设置完毕 4
2. 建立模型 5
2.1 建立定子内外圆、转子外圆及转子轴圆 5
2.2 绘制定子槽关键点 6
2.3 依次连接关键点成直线 7
2.4 直线依y轴旋转 8
2.5 绘制定子槽两端圆弧，补全定子槽模型 10
2.6 绘制转子槽 12
2.7 绘制定子槽面 13
2.8 绘制转子槽面 14
2.8 复制定子槽 14
2.9 复制转子槽 16
2.10 压面 17
3. 赋予属性，划分网格 19
3.1 赋予属性 19
3.2 按照属性显示面 21
3.3 剖分模型 22
3.4 导出节点、单元 24
4. 建模前注意事项 25
4.1 极坐标建立关键点，需将直角坐标转换为极坐标 25
4.2 电磁场分析时，需在preference里选择magnetic-nodal 25
4.3 建模前选择element type 26
附件1. 利用cad制图结果直接得出模型 27
操作步骤：从主菜单中选择main menu>preferences，弹出“preference for gui filtering"对话框，选中"magnetic-nodal"来对后面的分析进行菜单及相应图形界面过滤，如图1-1所示。
图1-1操作步骤：从主菜单中选择main menu>preprocessor>element type>add/edit/delete，弹出"element types"单元类型对话框，如图1-2所示。点击add按钮，弹出"library of element types"单元类型库对话框，在对话框左面滚动栏中选择"magnetic vector"，在右边的滚动栏中选择“quad 4nod13"，单击ok, 定义了"plane13"单元，采用该单元的默认设置即可，最后单击"element types"对话框上的close按钮，关闭该对话框。
图1-2操作步骤：从主菜单中选择main menu>preprocessor>material props> material models, 弹出"define material model beh**ior"对话框，在右边的栏中依次单击"electromagnetics>relative permeability>constant",
图1-3操作步骤：弹出"permeability for material number 1"对话框，在图1-4所示的红框中输入murx值即可。
图1-4操作步骤：在"define material model beh**ior"菜单中单击edit>copy, 弹出"copy material model" 对话框，如图1-5所示，在"from material number"栏后面下拉式选择材料号为"1", 在"to material number"后面输入"2", 这样就把1号材料的属性复制给了2号材料。重复此操作，即可复制出所需的全部属性，点击ok关闭该对话框。
注意，此时复制出的全部属性仅序号不同，其他特征量均相同。
图1-5操作步骤：最后点击"define material model beh**ior"对话框上面的material>exit结束。
操作步骤：main menu>preprocessor>modeling>create>areas>circle>solid circle，如图2-1所示，弹出"solid circular area"对话框，在radius中输入圆面的半径之后点击"apply"，继续输入其他圆面的半径，所有圆画完后，点击ok，关闭对话框。绘制的四个圆面如图2-2所示。
图2-1图2-2
操作步骤：从主菜单中选择main menu>preprocessor>modeling>create>keypoints>in active cs，弹出"create keypoints in active coordinate system"对话框，如图2-3所示，在该对话框中输入关键点坐标即可，如果在直角坐标系下建立关键点，两个框中依次填入x、y坐标；如果是极坐标系，则填入该点半径ρ和角度θ。本例中绘制的定子槽所需的4个关键点如图2-4所示。
图2-3图2-4
操作步骤：main menu> preprocessor>modeling>create>lines>straight line，弹出"create straight line"对话框，如图2-5所示，在当前工作平面上依次拾取关键点，每拾取两个关键点，就自动由这两个点绘制一条直线，完成三条直线的绘制后，点击"create straight line"对话框上的ok，关闭该对话框。
图2-5操作步骤：从主菜单中依次选择main menu> preprocessor>modeling>reflect>lines，弹出"reflect lines"对话框，如图2-6所示，依次拾取上一步骤中绘制好的三条直线，如图中红框内所示，点击ok，弹出如图2-7所示的"reflect lines"对话框。
图2-6如图2-7所示，点选"x-z plane y"选项，即选择将三条直线相对于x-z工作平面翻转，y值变为原相反数，点击ok，完成翻转之后的定子槽模型如图2-8所示。
图2-7图2-8
操作步骤：需画两个圆弧，第一个是定子槽外侧；第二个是定子槽内侧。绘制定子槽外侧圆弧时，从主菜单中依次选择main menu> preprocessor>modeling>create>arcs>by end kps & rad，即通过圆弧端点所在的2个关键点和用于指定方向的1个关键点、以及圆弧半径来绘制圆弧，如图2-9所示，拾取圆弧端点和指定方向的关键点之后，点击"arc by end kps & rad"对话框中的ok，弹出"arc by end kps & radius "对话框，如图2-10所示。
图2-9如图2-10所示，在"arc by end kps & radius "对话框中的红框位置输入圆弧半径，点击ok，即完成了圆弧的绘制。通过同样的方法绘制槽口部分的另一圆弧，最终绘制生成的定子槽形如图2-11所示。
图2-10图2-11
通过同样的方法绘制转子槽，最终绘制生成的定转子槽形如图2-12所示。
图2-12操作步骤：main menu>preprocessor> modeling>create>areas>arbitrary>by lines，弹出"create area by lines"对话框，如图2-13所示，在当前工作平面上依次拾取已绘制好的定子槽的所有线，点击"create area by lines"对话框上的ok，关闭该对话框，就创建了定子槽面，创建好的定子槽面如图2-14所示。
图2-13图2-14
重复2.7的操作，创建转子槽面。成功创建的定转子槽面如图2-15所示。
图2-15操作步骤：首先将工作坐标系转为极坐标，之后从主菜单中依次选择main menu>preprocessor>modeling>copy>areas，弹出"copy areas"对话框，如图2-16所示，拾取绘制好的定子槽，点击"copy areas"对话框上的ok，弹出"copy areas"子对话框。
图2-16如图2-17所示，弹出"copy areas"子对话框，在两个红框所示的位置分别输入需要复制的定子槽数和相隔角度，点击ok，完成复制。复制之后的定子槽如图2-18所示。
图2-17图2-18
重复上述的步骤，复制转子槽，完成定转子槽的复制，如图2-19所示。
图2-19操作步骤：main menu> preprocessor>modeling>operate>booleans>overlop>areas，如图2-20所示，弹出"overlop areas"拾取框，单击"pick all"按钮，对所有的面进行叠分操作。至此，电机的基本模型已绘制完成。
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