17.3.1 问题描述

一个正方形电流环，载有电流I，放置在空气中，如图17-39所示。试求p点处的磁通量密度值，p点处的高为b。实例中用到的参数见表17-3。

图17-39 正方形电流环中的磁场

a）分析问题的简图 b）分析问题的有限元模型

表17-3 参数说明

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这是一个耦合电磁场的分析。使用LINK68单元来创建导线环中的电场，由此确定的电场再被用来计算p点处的磁场。在图17-39b中，节点5是与1重合的，并紧挨着电流环。当给1节点施加电流I时，设定5节点的电压为零。

第一步求解计算导线环中的电流分布，然后用BIOT命令来从电流分布中计算磁场。

由于在求解过程中并不需要导线的横截面积，所以可以任意输入一个横截面积1.0，由于线单元的毕奥-萨伐尔（Biot-Savart）磁场积分是非常精确的，所以正方形每一个边用一个单元就可以了。磁通密度可以通过磁场强度来计算，公式为B=μ_oH。

此实例的理论值和ANSYS计算值比较见表17-4。

表17-4 理论值和ANSYS计算值比较