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磁致伸縮位移傳感器機(jī)理涉及到力學(xué)、材料、電磁學(xué)及信號處理等方面的理論，本文主要研究傳感器中的電磁學(xué)方面的理論，對傳感器的原理、建模、設(shè)計都有一定的幫助。有限元法是研究電磁場分析中應(yīng)用最廣泛的一種方法。

有限元法（FEA）是為了適應(yīng)使用電子計算機(jī)而發(fā)展起來的數(shù)值方法，用較簡單的問題代替復(fù)雜問題，通過一定的方法轉(zhuǎn)換為可計算的有限元結(jié)構(gòu)體系（即有限個通過節(jié)點(diǎn)連接的單元），依靠計算機(jī)對原問題進(jìn)行近似求解的一種工程計算方法。另外可以通過對單元數(shù)目及網(wǎng)絡(luò)劃分的控制，就可以在要求的精度范圍內(nèi)得到與真實(shí)情況無線接近的解。ANSYS作為最成熟、功能最完備的有限元分析的通用化軟件之一，為電磁場分析提供了專門的算法和分析功能。

有限元法的求解由前處理、有限元計算和后處理三部分組成。ANSYS軟件提供了GUI與命令流兩種方式來進(jìn)行有限元求解電磁場，其主要求解分析過程如下：

（1）創(chuàng)建物理環(huán)境，包括選用單元、確定坐標(biāo)系、設(shè)置實(shí)常數(shù)及定義材料屬性等；

（2）建立幾何建模，劃分有限元網(wǎng)絡(luò)，對模型的不同區(qū)域賦予特性和進(jìn)行編號；

（3）施加邊界條件和載荷（勵磁）；

（4）計算求解；

（5）后處理（查看計算結(jié)果）。

其中（1）（2）（3）屬于前處理。本文主要對磁致伸縮位移傳感器中的偏置磁場與激勵磁場進(jìn)行有限元電磁場分析，其中編置磁場屬于靜態(tài)磁場，激勵磁場屬于瞬態(tài)磁場。