耀唐解读
Abaqus是大家所熟知的结构非线性有限元软件，具有强大的结构仿真能力。
除此之外，Abaqus还有其它物理场求解功能，如：流体、声学、热学、静电以及静磁场分析能力。
本文主要介绍Abauqs静电场分析能力以及热电耦合案例。
Abaqus静电场分析-热电耦合案例
电磁场分析范围一般以频率大小来划分，对于频率低于1MHz以下的，我们认为是低频分析，如电动机、发电机、变压器、传感器、执行器、涡流制动、感应加热、悬浮、电枪等等。
通俗来讲，如果波长远小于结构尺寸，近似作为低频分析是合适的。对于高频分析，则超出了Abaqus软件的功能，需要使用专业的电磁场软件（如CST）进行仿真分析。
Abaqus静电场分析-热电耦合案例
静电场主要理论是库仑定律和高斯定律，研究静止电荷产生的电场。涉及到的物理参数主要是电导率和介电常数，前者代表材料的导电能力（与电阻率互为倒数），后者是材料在外部电场作用下的极化能力。
在结构工程师领域，更多的是结合欧姆定律以及焦耳定律，分析产品由电生成热的能力以及相应的热应力分析等。
因此，进行此类分析主要有以下几点需要注意：
材料属性主要是电导率、介电常数、导热系数以及热膨胀系数（如需计算热应力）等。
需要考虑集肤效应，在建模时需要考虑计算域大小。由于导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，导体内的电流会集中在导体的表面。因此可以适当减小计算域的大小以提高效率，同时在网格划分时对近导体表面的网格适当加密、导体内部网格稀疏来减少计算量。
电势是一个相对量，因此边界条件定义时至少需要考虑一个参考电势（电压）。例如，最简单的静电场分析可以是给定材料的电导率、给定两个不同的电压条件（或一个电压+一个电流条件）。
网格划分时，有类流体分析的边界层网格来考虑集肤效应
Abaqus静电场分析-热电耦合案例
计算结果如下图：
焦耳热云图（1/8）与焦耳热云图（全模型）
Abaqus作为结构软件，补充的静电场功能，更多还是用于电-热-力耦合分析，即静电场产生的焦耳热导致的结构变形影响。如需更复杂的电磁场分析，还需要专业的电磁场仿真软件。
如果对Abaqus的静电场、静磁场、结构传热分析等感兴趣，请联系我们索取更多资料。
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