[发明专利]一种背场磁体绕组的材料特性计算方法

权利要求书

1.一种背场磁体绕组的材料特性计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01、建立参数化导体截面模型；

S02、创建导体的三维有限元模型；

S03、施加用于计算导体弹性模量E_x和泊松比PR_xy,PR_xz的边界条件；

S04、计算导体的弹性模量E_x和泊松比PR_xy,PR_xz；

S05、施加用于计算导体弹性模量E_y和泊松比PR_yz的边界条件；

S06、计算导体的弹性模量E_y和泊松比PR_yz；

S07、施加用于计算导体弹性模量E_z的边界条件；

S08、计算导体的弹性模量E_z；

S09、施加用于计算导体剪切模量G_xy的边界条件；

S10、计算导体剪切模量G_xy；

S11、施加用于计算导体剪切模量G_xz的边界条件；

S12、计算导体剪切模量G_xz；

S13、施加用于计算导体剪切模量G_yz的边界条件；

S14、计算导体剪切模量G_yz；

所述S03包括：

S031、分别选择满足x＝0,y＝0,z＝0的三组节点，并分别施加固定约束；

S032、分别选择x,y,z坐标等于绝缘体宽度，高度和长度的三组节点，并分别施加自由度耦合约束；

S033、选择x坐标等于绝缘体宽度的一组节点，并施加1MPa的压力载荷；

所述S04包括：

S041、求解施加边界条件后的有限元模型；

S042、提取导体x,y,z方向的平均变形并计算对应的线应变SN_x,SN_y,SN_z；

S043、选择x坐标等于绝缘体宽度的一组节点，并提取节点的平均应力S_x；

S044、计算S_x/SN_x,SN_y/SN_x,SN_z/SN_x，并将其分别赋给变量E_x,PR_xy,PR_xz。

2.根据权利要求1所述的一种背场磁体绕组的材料特性计算方法，其特征在于：所述S01包括：

S011、基于ANSYS参数化语言定义可变参数来描述导体绝缘层厚度、铠甲宽度、高度、厚度以及倒角半径，为创建导体绝缘层和铠甲做准备；

S012、在笛卡尔坐标系和柱坐标系下根据导体各组件的尺寸参数创建导体的关键点，然后通过自底向上的建模方法分别创建导体截面的线模型和面模型。

3.根据权利要求1所述的一种背场磁体绕组的材料特性计算方法，其特征在于：所述S02包括：

S021、对导体的面模型进行布尔运算使其所有子面的拓扑结构满足映射网格划分要求；

S022、对导体铠甲和绝缘部件分别定义弹性模量、剪切模量和泊松比的材料特性；

S023、定义MESH200单元，对导体的面模型进行映射网格划分生成二维面网格模型；

S024、创建垂直于导体截面的扫掠线，通过扫掠网格划分生成三维导体有限元模型。