Marc电磁感应加热分析

　　分别针对空气、线圈以及结构部分指定材料特性参数，本例中的空气和线圈不参与温度场以及结构的计算，仅需要指定电、磁相关的材料参数。结构件参与温度场和结构的计算，因此需要指定全部电、磁、热、结构部分的材料参数。并且各个材料参数需要考虑随温度的变化，尤其是金属部件随温度变化的磁导率输入，这是由于当达到curie温度时，结构的相对磁导率会有显著的下降，这会影响生成的热流。

　　模型中线圈周边的空气以及与管状结构具有重叠部分区域的空气为满足计算精度要求，需要采用相对较密的网格尺寸，外围空气可以采用渐疏的网格，并且范围需要至少为结构部分范围的5-10倍，以确保计算的准确性。这里将线圈、各个区域的空气以及管状结构分别指定到不同的接触体中，这样允许不同的接触体交界处的网格是不协调的，方便进行网格的前处理。另外，模型中的空气不需要考虑变形即结构部分的计算，因此在接触体类型中指定为“0 刚度”接触体，而管状结构指定为可变形体，具体定义如下图所示，包含了6个线圈接触体、内外三部分空气接触体以及管状结构接触体，共10个接触体。根据各个接触体的位置指定接触关系为touch，例如外围空气与内部上、下两部分空气间、内部空气与线圈间、内部上下空气间。

　　假定结构的初始温度为室温20°，管状结构的轴线上指定轴向强迫运动以及径向约束。空气边缘需要指定固定电势(0)、磁势(0)边界约束。在线圈上指定简谐电流输入，对于本例中的轴对称模型可以指定为体积电流输入，对应线圈圆周方向连续的横截面电流值。当然模型还可以进一步考虑结构与空气间的对流换热以及辐射等热边界条件。这里不做详述。

　　模型中考虑25秒加热、停止加热(保温10秒)两个阶段，其中加热阶段电流激励频率为10000Hz，在Marc中针对两个阶段指定(dual mesh)magnetodynamic/thermal/structrual类型分析工况，并在任务参数中指定输出必要的结果信息，例如：磁感应分量(实、虚)、电流密度分量(实、虚)、温度、电流、生热等。递交Marc分析后可以得到加热结束时结构的温度分布云图