ANSOFT MAXWELL 教学

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MAXWELL中文说明书

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MAXWELL中⽂说明书Ansoft Maxwell 2D/3D 使⽤说明⽬录第1章Ansoft 主界⾯控制⾯板简介第2章⼆维(2D)模型计算的操作步骤2.1 创建新⼯程 (2)2.2 选择求解问题的类型 (3)2.3 创建模型(Define Model) (4)2.4 设定模型材料属性(Setup Materials) (6)2.5 设定边界条件和激励源(Setup Boundaries/Sources) (8)2.6 设定求解参数(Setup Executive Parameters) (9)2.7 设定求解选项(Setup Solution Options) (10)2.8 求解(Solve) (10)2.9 后处理(Post Process) (11)2.10 ⼯程应⽤实例 (12)第3章三维(3D)模型计算的操作步骤3.1 建模 (14)3.2 定义材料属性 (17)3.3 加载激励和边界条件 (18)3.4 设置求解选项和求解 (18)3.5 后处理 (18)3.6 补充说明 (18)3.7 例 1 两电极电场计算 (18)第4章有限元⽅法简介4.1 有限元法基本原理 (22)4.2 有限元⽹格⾃适应剖分⽅法 (23)第1章Ansoft 主界⾯控制⾯板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后,点击Windows 的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel,可出现主界⾯控制⾯板(如下图所⽰),各选项的功能介绍如下。

1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系⽅式,产品列表和发⾏商。

1.2 PROJECTS创建⼀个新的⼯程或调出已存在的⼯程。

要计算⼀个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。

点击后出现⼯程控制⾯板,可以实现以下操作:新建⼯程。

运⾏已存在⼯程。

移动,复制,删除,压缩,重命名,恢复⼯程。

新建,删除,改变⼯程所在⽬录。

Ansoft Maxwell 3D圆柱永磁体受力仿真——Harris教学文稿

Ansoft Maxwell 3D圆柱永磁体受力仿真——Harris教学文稿

问题分析:两个圆柱形永磁铁,磁化方向为轴向,分析小圆柱磁铁在竖直方向不同位置受到的磁力。

仿真步骤:一、打开Maxwell软件,点击三维建模,保存文件及分析项目二、点击,设置SolutionType静磁场Magnetostatic求解器类型三、设置永磁材料复制永磁材料改参数:下图中的X/Y/Z Component后面有1/-1就表示该向正/反方向就是充磁方向双击添加的材料自动加载到项目材料中四、建模添加材料使用建大小两个圆柱,先选中大圆柱,按住Ctrl再选小圆柱,点击中的Boolean运算中的Subtract做减运算,得到空心圆柱模型小圆柱的Z向高度参数化:选中圆柱模型上右键,选择Properties其中InnerHeight是自命名的高度参数,参数化成功。

五、添加求解域点击,在Value里输入200六、添加求解参数,即磁力选中小圆柱,右键单击/Assign/Force七、求解设定及网格划分网格采用自动划分,不用在Mesh Operations中操作(这个是手动网格划分的选项)在上点击右键/Add Solution Setup,默认点确定即可在绘图区Ctrl+A,在Analysis上单击右键/Apply Mesh Operations,自动网格划分完毕八、参数扫描求解就是InnerHeight的变化过程中ZForce的值右击/Add/Parametric设置计算结果项该界面是默认力ZForce的输出设置,设置完后点击Add Calculation;如果要对Zforce插入其他公式输出,选择进行设置。

所有都设置好以后,在上单击右键,选择Analyze,等待仿真计算结束后还是上图位置处右击,选择View Analysis Results,即可看到仿真结果:九、磁场分布查看:先选中求解域,在上右击/Fields/B/B_Vector(磁长的矢量分布情况)或者Mag_B(大小强弱分布情况)。

电磁场 软件MAXWELL使用说明教学教材

电磁场 软件MAXWELL使用说明教学教材

电磁场软件M A X W E L L使用说明Ansoft Maxwell 2D/3D 使用说明第1章 Ansoft 主界面控制面板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后,点击Windows的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel,可出现主界面控制面板(如下图所示),各选项的功能介绍如下。

1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式,产品列表和发行商。

1.2 PROJECTS创建一个新的工程或调出已存在的工程。

要计算一个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。

点击后出现工程控制面板,可以实现以下操作:●新建工程。

●运行已存在工程。

●移动,复制,删除,压缩,重命名,恢复工程。

●新建,删除,改变工程所在目录。

1.3 TRANSLATORS进行文件类型转换。

点击后进入转换控制面板,可实现:1.将AutoCAD格式的文件转换成Maxwell格式。

2.转换不同版本的Maxwell文件。

1.4 PRINT打印按钮,可以对Maxwell的窗口屏幕进行打印操作。

1.5 UTILITIES常用工具。

包括颜色设置、函数计算、材料参数列表等。

第2章二维(2D)模型计算的操作步骤2.1 创建新工程选择Mexwell Control Panel (Mexwell SV)启动Ansoft软件→点击PROJECTS打开工程界面(如图2.1所示)→点击New进入新建工程面板(如图2.2所示)。

在新建工程面板中为工程命名(Name),选择求解模块类型(如Maxwell 2D, Maxwell 3D, Maxwell SV等)。

Maxwell SV为Student Version即学生版,它仅能计算二维场。

在这里我们选择Maxwell SV version 9来完成二维问题的计算。

图2.1 工程操作界面图2.2 新建工程界面2.2 选择求解问题的类型上一步结束后,建立了新工程(或调出了原有的工程),进入执行面板(Executive Commands)如图2.3所示。

Ansoft Maxwell参数化-脚本化-多核运算-快捷教程

Ansoft Maxwell参数化-脚本化-多核运算-快捷教程

Ansoft Maxwell参数化-脚本化-多核运算-快捷教程RMxprt、Maxwell、Workbench和Simplorer基础培训教程一、Maxwell 2D部分1、多核运算在工具栏中点击选项,进入HPC编辑界面,将核心数设置为电脑总核心数,任务数设置为所需调用的核心数,在作业分配中勾选瞬态求解器,即可看到CPU占用率的上升。

2、气隙多层设置根据之前的仿真对比,为了获得更好的结果精度和计算时间,建议将气隙分为四层。

1)在气隙中,将Band默认设置为中间层,在Band和转子之间画一个圆面circle1,在Band和定子之间画圆面circle2.2)选择中circle1、circle2、Band右键分配网格,给定长度,最大长度建议使用默认值的1/10.3)划分初始网格:右键分析-应用网格。

查看网格:全选模型,右键绘制网格。

根据效果可以修改网格长度。

重画之前需将上次的网格初始化:右键分析-恢复初始网格。

3、求解1)设置模型运动设置-机械,给定转速,如果考虑机械瞬态可以勾选,设置转矩、转子转动惯量、阻尼。

模拟启动可以将转矩设置为负载转矩,转速设置为0rpm,即从0rpm启动直到额定工况。

有时设置机械项会出现错误:时间分解方法不支持机械瞬态。

一般重新设置,或者重新检查分析或者关闭多核运算即可)。

2)设置求解时间步长。

通常情况下,点击0.2秒后会达到稳定状态,根据需求设置求解时间和精度。

4、参数化自动求解参照《Ansoft12在工程电磁场中的应用》一书,第九章内容并结合自己的经验。

对于任意输入的数值,都可以将该数值变为字母参数(部分单词在软件中已经有特定定义,如时间、功率等)。

例如,计算不同负载。

1)将运动设置负载设置为负载转矩输入T,单位改为Nm。

2)在优化分析中,右键添加参数,出现如下图对话框,点击添加。

于为什么会出现这种情况,具体原因需要进一步排查。

3、在右侧添加变量T,并更改变化参数,可以在Table 中查看参数扫描变化范围。

2019-ANSOFTMAXWELL教学-文档资料

2019-ANSOFTMAXWELL教学-文档资料
• 在施加气球边界条件的边线上,磁场既不垂直边 线也不平行于边线。当所计算的模型过于磁饱和 或专门要考察模型漏磁性能时,多采用气球边界 条件
Maxwell 2D 的激励源设置
• 所有的计算模型都必须保证有激励源,即 所计算的系统其能量不能为0,不同的场其
激励源形式或机理均不相同。有时甚至可以 通过实际工程的激励源形式来判断究竟该 用哪个模块来进行建模计算
气球边界条件
• 在很多模型中,需要进行散磁或较远处磁场的数 值计算,而绘制过大的求解区域则会无谓的增加 计算成本,引入无穷远边界条件是一种非常理想 的处理方法。
• Maxwell 将无穷远边界条件称之为气球边界条件, 这样在绘制求解域范围时就可以不必将求解域绘 制的过于庞大,从而减小可内存和CPU 等计算资 源的开销。
电场
1. 静电场求解器(Electrostatic) 静电场求解器用于分析由直流电压源、永久极化材料、高电 压绝缘体中的电荷/电荷密度、套管、断路器及其它静态装置 所引起的静电场,可分析材料类型包括绝缘体及理想导体, 可自动计算力、转矩、电容及储能等参数。
2. 直流传导电场求解器(DC conduction) 主要用来求解由恒定电压在导体中产生的传导电流及介 电损耗问题。
ANSOFT MAXWELL
软件介绍
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• 西莫电机论坛bbs.simol/ • Simwe仿真论坛forum.simwe/
“在调试磁场仿真的过程中,越来越深刻体 会到,要顺利完成一个仿真,必须具备两方 面的素质,其一是对软件的基本操作要非常 熟悉,比如3D模型创建,手动网格剖分, 后处理损耗和电感参数提取等;另外一个就 是对基础理论的扎实掌握,包括电机的绕组 理论,电磁场有限元理论等。前者只要通过 相关培训或教程的学习,加以必要的练习, 就可以很快上手;后者则绝非一日之功,这 对于开发一种新电机而言,尤其如此。”

ansoft maxwell em教程

ansoft  maxwell em教程

仿真ANSOFT MAXWELL 使用说明合成一个面如果操作过程中提示你操作会失去原来的面或者线的时候,不妨把面或者线先copy,操作了之后再paste就好。

Solid 用来生成体。

第一栏用来直接生成一些规则的体。

Sweep是通过旋转、拉伸面模型得到体。

第二栏是对体进行一些布尔操作,如加减等。

Split是将一个体沿一个面(xy、yz、xz)劈开成两部分,可以选择要保留的部分。

在减操作时,如有必要,还是先copy一下被减模型。

第三栏cover surface是通过闭合的曲面生成体。

Arrange 选取模型组件后,对模型组件进行移动、旋转、镜像(不保存原模型)、缩放等操作。

Options 用来进行一些基本的设置。

单位的转换,检查两个体是否有重叠(保存的时候会自动检查)、设置background大小、定义公式以及设置颜色。

二、材料设置相对比较简单,Maxwell材料库自带了一些常用的材料,如果没有可以自己新建一个材料。

Material—〉Add,输入文件名,及相关的参数即可。

如果BH曲线是非线性的,就,在B-H Nonlinear Material 前面打勾,就会有自己输入BH曲线的选项,自己输入就好。

但是要注意BH曲线是单调递增的。

新建的材料还可以设置为理想导体和各向异性的材料。

三、边界条件/激励的设置边界条件在3D模型中用的相对比较少,因为模型外层可以设置为真空区域,边界条件可以自动给出,如果是对称模型就可以设置相关的边界条件了。

我曾经做一个轴对称模型,相用模型的1/4计算,不过边界条件设置没有设对,可以自己摸索一下。

关于激励的设置,在加载电流的时候,最重要的一点是要将模型建立成一个回路。

否则的话无法得到正确的结果。

在回路中加电源的位置建一个截面,在截面上加载就好,注意截面要是平面,不能为曲面。

在进行瞬态分析的时候,Model—〉set eddy effect处设置有涡流效应的导体,处于有源回路上的导体不能设置涡流效应。

最专业的ansoft RM-Maxwell-磁化曲线扫描-专业教程

最专业的ansoft  RM-Maxwell-磁化曲线扫描-专业教程

RMxprt&Maxwell&Workbench&Simplore基础培训教程By_HEUyandongsheng一、RMxprt部分该部分主要通过学习《Ansoft12在工程电磁场中的应用》一书。

在此主要说一下注意事项。

1、在感应电机模块设置中,可通过修改杂散损耗来修正电机效率。

2、在定子绕组设置中,节距设置只出现在最初设置的时候,一旦确定再次打开则无此选项,故该项设置一定要保证正确。

3、层间绝缘是指有两层绕组的绝缘,如果只有一层绕组,则该项为0,再次打开后,不会出现该项。

4、使用Sheetscan功能导入自定义材料曲线,以50DW800型号的硅钢片的此话曲线为例。

(1)将查找到的BH曲线截屏,保存成图片格式,png格式除外。

(2)点击DesignDatebase-Sheetscan-Picture-LoadPicture将图片读入。

(3)CoordinateSystem,创建坐标系,point1代表坐标系原点,point2表示横轴最大值,point3,表示纵轴最大值,将点选的图片中的坐标系数值填写到X-value和Y-Value 中。

选择X,Y轴的数据形式,线性、对数等。

OK。

(4)点击Curve-New,填写坐标轴定义。

点击描点,鼠标点选曲线节点,描出的店数据在左侧,如图所示。

(5)结果输出。

点击File-export-File选择格式。

保存成csv格式。

(6)如果让maxwell可识别,则打开csv格式,另存为“文本文件(指标符分隔)”。

保存成的*.txt文件直接在文件名修改后缀为*.tab。

(7)在Maxwell中选择材料,(选择与自定义材料最接近的一种),点击CloneMaterial,改名称。

Import读入曲线数据。

若报错可先行导出一种tab文件,在将该数据复制粘贴到导出的文件中,统一格式。

若报错按照提示操作。

5、从RMxprt中一键生成全模型到Maxwell2D(1)打开RMxprt-Designsetting-userdefine-enable,在里面输入如下图的命令,注意大小写和空格,求解RMxprt下的analys,右键analysis-createMaxwell2D生成2D全模型。

电磁场软件MAXWELL使用说明

电磁场软件MAXWELL使用说明

Ansoft Maxwell 2D/3D 使用说明第1章Ansoft 主界面控制面板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后,点击Windows的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel,可出现主界面控制面板(如下图所示),各选项的功能介绍如下。

1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式,产品列表和发行商。

1.2 PROJECTS创建一个新的工程或调出已存在的工程。

要计算一个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。

点击后出现工程控制面板,可以实现以下操作:●新建工程。

●运行已存在工程。

●移动,复制,删除,压缩,重命名,恢复工程。

●新建,删除,改变工程所在目录。

1.3 TRANSLATORS进行文件类型转换。

点击后进入转换控制面板,可实现:1.将AutoCAD格式的文件转换成Maxwell格式。

2.转换不同版本的Maxwell文件。

1.4 PRINT打印按钮,可以对Maxwell的窗口屏幕进行打印操作。

1.5 UTILITIES常用工具。

包括颜色设置、函数计算、材料参数列表等。

第2章二维(2D)模型计算的操作步骤2.1 创建新工程选择Mexwell Control Panel (Mexwell SV)启动Ansoft软件→点击PROJECTS 打开工程界面(如图2.1所示)→点击New进入新建工程面板(如图2.2所示)。

在新建工程面板中为工程命名(Name),选择求解模块类型(如Maxwell 2D, Maxwell 3D, Maxwell SV等)。

Maxwell SV为Student Version即学生版,它仅能计算二维场。

在这里我们选择Maxwell SV version 9来完成二维问题的计算。

图2.1 工程操作界面图2.2 新建工程界面2.2 选择求解问题的类型上一步结束后,建立了新工程(或调出了原有的工程),进入执行面板(Executive Commands)如图2.3所示。

电磁场软件MAXWELL使用说明

电磁场软件MAXWELL使用说明

Ansoft Maxwell 2D/3D 使用说明第1章Ansoft 主界面控制面板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后,点击Windows的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel,可出现主界面控制面板(如下图所示),各选项的功能介绍如下。

1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式,产品列表和发行商。

1.2 PROJECTS创建一个新的工程或调出已存在的工程。

要计算一个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。

点击后出现工程控制面板,可以实现以下操作:●新建工程。

●运行已存在工程。

●移动,复制,删除,压缩,重命名,恢复工程。

●新建,删除,改变工程所在目录。

1.3 TRANSLATORS进行文件类型转换。

点击后进入转换控制面板,可实现:1.将AutoCAD格式的文件转换成Maxwell格式。

2.转换不同版本的Maxwell文件。

1.4 PRINT打印按钮,可以对Maxwell的窗口屏幕进行打印操作。

1.5 UTILITIES常用工具。

包括颜色设置、函数计算、材料参数列表等。

第2章二维(2D)模型计算的操作步骤2.1 创建新工程选择Mexwell Control Panel (Mexwell SV)启动Ansoft软件→点击PROJECTS 打开工程界面(如图2.1所示)→点击New进入新建工程面板(如图2.2所示)。

在新建工程面板中为工程命名(Name),选择求解模块类型(如Maxwell 2D, Maxwell 3D, Maxwell SV等)。

Maxwell SV为Student Version即学生版,它仅能计算二维场。

在这里我们选择Maxwell SV version 9来完成二维问题的计算。

图2.1 工程操作界面图2.2 新建工程界面2.2 选择求解问题的类型上一步结束后,建立了新工程(或调出了原有的工程),进入执行面板(Executive Commands)如图2.3所示。

电磁场 软件MAXWELL使用说明

电磁场 软件MAXWELL使用说明

Ansoft Maxwell 2D/3D 使用说明之南宫帮珍创作第1章 Ansoft 主界面控制面板简介在Windows下装置好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后,点击Windows的“开始”、“法式”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel, 可呈现主界面控制面板(如下图所示), 各选项的功能介绍如下.1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式, 产物列表和发行商.1.2 PROJECTS创立一个新的工程或调出已存在的工程.要计算一个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项.点击后呈现工程控制面板, 可以实现以下把持:●新建工程.●运行已存在工程.●移动, 复制, 删除, 压缩, 重命名, 恢复工程.●新建, 删除, 改变工程所在目录.1.3 TRANSLATORS进行文件类型转换.点击后进入转换控制面板, 可实现:1.将AutoCAD格式的文件转换成Maxwell格式.2.转换分歧版本的Maxwell文件.1.4 PRINT打印按钮, 可以对Maxwell的窗口屏幕进行打印把持.1.5 UTILITIES经常使用工具.包括颜色设置、函数计算、资料参数列表等.第2章二维(2D)模型计算的把持步伐2.1 创立新工程选择Mexwell Control Panel (Mexwell SV)启动Ansoft软件→点击PROJECTS翻开工程界面(如图2.1所示)→点击New 进入新建工程面板(如图2.2所示).在新建工程面板中为工程命名(Name),选择求解模块类型(如Maxwell 2D, Maxwell 3D, Maxwell SV等).Maxwell SV为Student Version即学生版, 它仅能计算二维场.在这里我们选择Maxwell SV version 9来完成二维问题的计算.图2.1 工程把持界面图2.2 新建工程界面2.2 选择求解问题的类型上一步结束后, 建立了新工程(或调出了原有的工程), 进入执行面板(ExecutiveCommands)如图2.3所示.面板的左边是一系列的执行菜单,在接下来的求解过程中将顺次执行它们(前面的菜单没有正确执行时后面的菜单为灰色, 不能执行).第一步, 选择求解器(Solver), 点击后会呈现场类型选项, 包括静电场(Electrostatic),稳恒磁场(Magnetostatic)和正弦时变涡流场(EddyCurrent)等.选择用户要求解的问题类型.第二步, 选择求解区域几何类型(Drawing), 包括平行平面场(XY Plane)和轴对称场(RZ Plane).对场域模型创立模块(Define Model), 设定模型资料属性模块(Setup Materials), 设定鸿沟条件与激励源模块(Setup Boundaries/Sources), 设定执行参数模块(Setup Executive Parameters), 设定求解参数模块(Setup Solution Options), 求解模块(Solver)与后处置模块(Post Process)将在下面分别详细说明.图2.3 执行面板(Executive Commands)2.3 创立模型(Define Model)点击Define Model选项, 进入模型绘制面板(2D Modeler)如图2.4所示.图2.4:模型绘制面板(2D Modeler)模型绘制命令项介绍File创立新文件(New)或调出已有文件(Open)及保管几何模型文件(Save );导入和导出其他格式文件(Import);设置打印选项(PrintSetup);打印(Print);退出模型绘制界面(Exit).实际上,进入该界面后可以直接建立模型, 然后在推出时法式将提问是否保管模型, 且会自动按工程名赋予模型文件名.在建模期间若担忧信息丧失,可以使用保管命令存盘.Edit进行图形编纂,包括选择对象(Select)和取消选择(Deselect)、剪切(Cut)、复制(Copy)和粘贴(Paste)、删除(Clear);界说对象属性(Attributes);控制对象的可见性(Visibility)等.复制功能可以沿坐标轴、线或对称面复制对象.Reshape修改物体的形状.包括对选中的物体进行按比例年夜小缩放(Scale Selection);对界说圆弧的线段数进行重新设置(Edge-Number of Segments)(在画圆弧时已进行了界说).圆弧线段的长度应小于有限元网格相应鸿沟单位的边长, 否则会带来较年夜的计算误差.因此, 应界说较多的圆弧线段数(如对圆周最好设180段).Boolean分歧物体之间的运算,包括合并(Union)、相减(Subtract)(如形成一个圆环可以通过两个圆相减获得)、相交(Intersect)等把持.Arrange模型排列, 包括移动(Move), 旋转(Rotate), 镜像(Mirror), 同时可以重新界说模型标准, 即变换模型年夜小.Object选择物体模型绘制类型, 包括:直线或折线(Polyline, 双击鼠标结束画线)、圆弧(Arc)、由点界说的光滑曲线(Spline)、矩形(Rectangle)、圆(Circle).Model模型绘制参数设置与调整, 包括距离丈量(Measure)、绘图量纲(Drawing Units)、绘图板年夜小界说(Drawing Sizes)、画笔捕捉设定(Snapto Mode)、颜色与文字年夜小默认值设定(Defaults).Window绘图窗口显示与坐标处置等, 包括显示缩放(Change View - Zoom in, out)、坐标平移或旋转(CoordinateSystem)、绘图界面网格设置(Grid)、填充封闭区域(Fill Solids).Help 提供在线帮手.板面快捷工具功能介绍工具条图2.5为快捷工具条的图标,从左到右依次为:画折线或直线、顺时针弧线、逆时针弧线、光滑曲线、写文字标识表记标帜、绘制矩形、圆;物体平移、物体旋转、选择物体、取消选择、设置颜色、物体属性(包括显示物体的端点和给物体定位)、丈量(包括显示所选两点的坐标与距离,两点连线与水平线的夹角)、放年夜、缩小、适应(使显示平面与物体年夜小适应)、坐标平移、坐标旋转.图2.5:快捷工具条绘图区绘图区是绘制物体的区域.可以利用Window命令项中的Cascade-Subwindows选项翻开多个绘图区窗口.可以调整这些窗口的位置和规划,也可以对每个窗口进行放年夜或缩小等把持, 而其他窗口中的物体坚持不变, 此功能可以用来从分歧的视角观察绘图区域,例如可以在一个窗口上放年夜局部区域观察细节, 而另一个观察整体.状态栏状态栏位于模型绘制面板的底部, 显示鼠标所在位置的坐标值, 其主要用途是在建模工程中直接输入坐标或几何尺寸,这是建模的一个经常使用的法子.因为用鼠标建模不容易获得准确坐标数据.若要在数据栏中输入坐标时, 应将鼠标移出绘图区域, 否则移动鼠标时会更改数据栏中的数据.注意数据输入后按Enter健生效.信息栏信息栏位于“状态栏”的上面, 用来提示应进行的把持或显示鼠标功能.例如, 点击建立矩形区域命令后, 信息栏显示:MOUSE LEFT: Select first corner point of rectangle(按鼠标左健选择(确定)矩形的第一个角点), MOUSE RIGHT: Abortcommand(按鼠标右健中断以后命令).注意:按鼠标右健中毕命令功能会经经常使用到.若在U、V(X、Y)数据栏中输入数据后按Enter健, 信息栏显示:MOUSE LEFT: Select second corner point of rectangle (选择矩形的第二个角点), 此时在dU、dV数据栏中输入矩形的宽和高按Enter健即可建立矩形.建模的基本把持法式小结(1)选择Model/Drawing Plane命令, 设置模型的绘制平面.选项中包括XY Plane和RZ Plane.(2)选择Model/Drawing Size重新界说模型区域的年夜小.(3)选择Model/Drawing Units来界说模型所用的单位.(4)创立模型.建议通过画直线和圆弧来完成场域鸿沟的建立.(5)需要的时候, 利用Edit,Reshape和Arrange菜单命令修改你所建立的模型. (6)在建立模型的过程中也可以调用Window菜单命令新建子面板, 用于模型细节或其他方面的建模.(7)保管所建立的模型, 退出模型绘制面板.2.4 设定模型资料属性(Setup Materials)界面介绍模型资料界面分为4块(如下图所示),左上部为物体(object)和已界说的资料名(Material)列表.尚未界说的资料名为UNA SSIGNED,场域布景(Background)默认设定资料为真空(Vacuum).左下部份为Ansoft给定的或用户加入的资料库(Material), 右上部份为模型图, 右下部份为资料的具体参数.设置资料属性1.若资料库中存在所需资料, 则从物体列表中选中一个物体, 然后从资料库中选择所需资料,最后点击“Assign”即可完成该物体的资料属性设定.2.若资料库中不存在所需资料, 则需要先填加新资料到资料库,然后再设定物体的资料属性.填加新资料到资料库中的步伐如下.(1)选择Material中的Add(2)在Material Properties下面的文本框内填入资料名.(3)如果需要, 可选择资料名文本框下面的Perfect Conductor(良导体), Anisotropic Material(各向异性资料)或B-H Nonlinear Material(非线性磁资料).(4)在资料属性参数栏中输入具体的资料属性值, 包括Rel. Permittivity (相对介电常数), Conductivity (电导率, 西门子/米), Elec. Coercivity (电矫顽力), Elec. Retentivity (电记忆力), Polarization (电极化强度).对磁场计算还有Rel. Permeability相对磁导率, Magnetic Coercivity磁矫顽力, Magnetic Retentivity磁记忆力, Magnetization 磁化强度.(5)对非线性资料, 点击B-H Curve按钮, 界说资料的B-H曲线.(6)对资料的属性, 也可以用函数的方法赋值, 具体做法是点击Functions按钮, 在弹处的对话框中输入函数的名称和表达式, 然后在属性赋值时, 利用函数名称赋值.(7)资料性质设定后, 点击Enter.模型资料界说界面排除物体有些情况下, 可能让一些物体不介入计算, 这时, 就可以利用排除该物体来实现该目的.一种典范的情况是,对一个闭合的场域问题(如由第一类鸿沟包围的一个电场区域)布景可以不介入计算, 这时就可以利用排除布景来实现.具体做法为:选择要排除的物体, 点击Exclude.可Include来恢复物体.2.5 设定鸿沟条件和激励源(Setup Boundaries/Sources)界面介绍鸿沟条件和激励源的界面如下图所示,左侧为已经设定的鸿沟激励条件(第一次翻开时为空), 右部上方为场域模型, 用来配合选择鸿沟或物体, 右下方为设定鸿沟或激励源的赋值区域.基本把持步伐1.选择要赋值的鸿沟或物体, 方法:点击Edit/Select/Edge(Object/By Clicking),然后鼠标酿成一个黑色箭头,用鼠标点击选择鸿沟(或物体).按鼠标右键则退出选择模式.2.选择要加载鸿沟条件还是激励源,方法:点击Assign/Boundary/Value设置鸿沟值、Boundary/Symmetry设置对称鸿沟值、Boundary/Balloon设置开域场鸿沟,Assign/Source/Solid设置激励源(电荷或电流).Symmetry设置对称鸿沟值分为奇对称(Odd)和偶对称(Even).奇对称可理解为对称鸿沟两侧场源异号,对电场问题对称边为零电位线, 磁场问题为一条磁力线;偶对称为同号源, 电场问题为电位的法向导数或电场强度的法向分量为零,磁场问题为磁场强度的切向为零或磁力线垂直于对称鸿沟.如对下图所示的一个电场问题, 设年夜圆鸿沟电位值为10V, 小圆为5V, 左侧鸿沟(Edge)为奇对称,其它三条鸿沟设为Balloon.电位分布如图所示.从电位结果可以看出,实际问题是左侧有一个对称模型, 但年夜圆电位值-10V, 小圆为-5V.3.键入鸿沟或激励数值.也可以用函数赋值,具体做法与上面讲到的用函数设定模型资料属性的方法类似.4.点击Assign保管设置并退出.然后点击File/Exit/Yes退出界面.几点说明1.当完成物体选择后, 注意让光标在场域内点击右键退出/完成选择步伐.2.对包括在其他物体内部的物体, 用鼠标点击不能进行选择时,可以利用Edit/Visibility隐藏外面的物体,然后再选择;但最好是利用物体的名称(By Name)进行选择.3.对布景(Background), 也可以和其他物体一样处置,可以独自选择它的各个边(Edge), 也可以作为整体(Object)选择, 根据分歧的情况加载分歧的鸿沟条件.4.要想改变已设定过的鸿沟或物体, 应先删除原来的设定,即在界面左侧的列表中选中物体名然后按Del键.2.6 设定求解参数(Setup Executive Parameters)该步伐用来完成以下几个集总参数的求解设定.1.施加在一个物体或一组物体上的电磁力 (Force).2.施加在一个物体或一组物体上的力矩 (Torque).3.电容、电感、电阻值, 对多个物体给出分布参数矩阵(Matrix).4.铁心损耗 (Core Loss)5.磁链 (Flux Lines)设定方法或过程为:首先点击Setup Executive Parameters下相应的参数项进入设定面板, 然后选择所要计算的物体.例如, 若模型中有5个物体, 想要计算所有物体间的电容, 则应全部选定, 也可仅选其中的2个物体计算一个电容值.对力(力矩)计算,可以直接选择物体计算各物体的受力(力矩), 也可以先创立一个group, 然后选择此group包括的物体,以实现合力(力矩)的计算.选择一个物体后要按右下角的Include Selected Objects: Yes, 然后物体列表中的名字后酿成Yes.2.7 设定求解选项(Setup Solution Options)该部份可以设置网格剖分、方程求解精度和求解方法等.Ansoft具有网格自适应功能, 这是该软件的一年夜优点, 自适应技术可以实现网格单位的合理分布, 从而可以提高计算精度.自适应网格细分是一个迭代过程,法式先生成一个单位较少的初始(Initial)网格网格, 然后计算场量, 根据场量分布细分一些区域的网格, 然后再计算场, 依次循环.该部份的具体内容如下.1.Starting Mesh:自适应迭代过程的起始网格.该选项的第一部份为设置迭代过程是从初始网格开始(Initial), 还是从已经迭代计算过的以后网格开始(Current).很显然, 设置为Current是在上次已计算结果的基础上继续迭待,这样可以节省时间.顺便指出, 在迭代过程中用户可以终止计算, 法式将保管以后结果,即亦可以获得计算结果.该选项的第二部份为人工网格处置(Manual Mesh), 点击该项后进入网格处置界面, 其中最经常使用的功能是网格细分(Refine), 利用该命令可以实现点(Point)、面(Area)、物体(Object)的网格细分,选择Point后光标酿成十字, 然后按左键便细分光标附近的网格, 按Area后光标也酿成十字,按一下左键后拖拉鼠标到一个位置再按一次左键界说一个矩形区域,区域内的网格将被细分.2.Solver Residual: 方程求解器余量误差控制, 一般利用默认值1e-5即可.3.Solver Choice: 求解器计算方法选择, 一般选自动(Auto)方式即可.4.Solve for: 求解目的.计算场Fields,计算参数Parameters(上一步设定求解参数时所设定的内容, 如电容, 电感, 电阻, 力, 力矩等).5.是否要利用自适应技术, 若是则选中AdaptiveAnalysis.然后要设定每部细分百分数或每步约增加的单位百分数(Percentrefinement per pass), 一般设定30%为亦;设定自适应迭代终止判据或控制参量(Stopping Criterion), 要求的总步数(Number of required passes)和误差百分数(Percent error).该误差只是相邻两次迭代的总能量计算误差,其实不暗示场量的计算误差.一般应设定一个较下的数值(如0.01),然后有迭代次数控制终止,因次数和误差只要一个条件满足法式就会停止.步数开始可选侧1,待通过后处置判断结果正确后再分几次逐渐增加步数,以免一次界说步数太多而需要太长的计算时间.2.8 求解(Solve)对上述内容设定完毕后就可以进行求解, 在求解过程中, 点击abort按钮, 可以强行推出求解过程.固然如果前面的设置有毛病的话, 求解将不能正常完成.选择右上角的Profile按钮,在Command/Info窗口中显示求解到每一步的信息;点击右上角的Convergence(收敛)按钮, 可以观察每一个求解步长的信息, 包括剖分单位数, 总能量值和能量误差;点击右上角的Solutions及其内部的相应项(如Force),可以显示相应量的求解收敛情况.2.9 后处置(Post Process)求解完成后, 点击Post Process进入结果输出、图形显示和分析界面.这里仅介绍最经常使用的一些功能.在进入后处置界面后, 选择Plot菜单的Mesh选项, 可以绘制计算过程中的网格剖分情况,了解剖分单位的分布.但显示网格之前一定要选择要显示的部份,具体要通过Edit/Select来选择.选择Plot菜单的Field选项进行结果场图的绘制, 此时会弹出一个Create NewPlot的界面(如下图所示为电场问题的界面), 界面从左到右分成三个部份, 第一个部份是绘制的场量(Plot Quantity), 包括电压phi(画等位线)、电场强度的幅值mag E、电位移mag D(画场量分布云图)、电场强度和电位移矢量E Vector和D Vector(画矢量图)还有能量分布图;第二部份是绘制的区域,包括点(Point)、线(Line)和面(Surface);第三部份是绘制区所属的范围.在每项中都选择一个项目后可按OK键.在Plot菜单下还有Visibility和Delete,点击后将给出已显示的场图列表.图形显示方式是重叠覆盖式,要想显示哪个场图(已被遮盖的场图)可选择Visibility然后点击场图名字,每点击一次Visibility状态将在Yes/No之间变换.Delete用来删除场图以释放内存空间.值的注意的是, 在后处置界面中可以象创立场域模型界面那样曾加几何模型, 其目的是为了进行模型上的场量显示, 如要想观察沿一条线上的场分布, 而该线段在场域建模时有没有建立, 则可以在此建立.第3章三维(3D)模型计算的把持步伐3.1 建模1.新建工程(Project)双击MAXWELL图标, 翻开MAXWELL面板.单击Project, 翻开工程窗口, 然后单击new按钮, 弹出图1所示的窗口.输入文件名(如test3d), 选择分析类型(Type)为Maxwell 3D Version 6, 单击OK.图1 工程主界面2.选择求解类型Solver(求解器)有三种类型, 默认的求解器是Megnetostatic(静磁场), 另外两个是Electrostatic(静电场)和EddyCurrent(涡流场).根据自己的需要进行选择.3.进入建模窗口单击Draw按钮, 弹出图2所示窗口.默认单位制是mm, 单击该按钮可以修改单位制, 然后单击OK.图2 单位设定界面4.建模的准备工作和基本技能(1)准备工作开始翻开建型界面时看到四个小窗口, 其为从分歧角度观察的界面(视图), 在建模时最好只利用右上角的三维坐标界面;将鼠标移动到右上角窗口的左下角, 此时鼠标酿成黑色, 两边都有箭头, 即, 按下鼠标左键向左下方拖拉, 扩年夜该窗口.(2)基本技能:i)图形旋转.光标在窗口中点右键, 弹出一个图3所示的窗口, 单击其中的Rotate, 菜单消失, 鼠标酿成弧状, 按住左键拖动可以旋转物体.ii)图形放年夜与缩小.单击工具栏中的“+”号按钮可放年夜图形, “—”号可缩小, “x”号使图形布满窗口.iii)移开工作平面.移开工作平面可视为建立一个局部坐标,设置一个特定坐标原点与方向的坐标系.移开工作平面在建模中具有非常重要的作用, 可年夜年夜简化建模过程, 如建立两个圆柱时, 可首先设定工作平面的坐标系使其Z轴与第一个圆柱的轴线重合,建立该圆柱;然后设定工作平面的坐标系使其Z轴与第二个圆柱的轴线重合,建立该圆柱.移开工作平面的具体把持步伐为:先在界面左上角的xyz后面的文本框中输入坐标原点的位置, 然后执行菜单把持Coordinates->Set Current CS->Move Origin, 将坐标系移动到该点.在角度(Rad弧度或Ang度)栏内填上角度, 然后执行菜单把持Coordinates-> Set Current CS->Rotate X, Y或Z可以旋转坐标系.菜单Coordinates->Global可以将坐标系移回原点.图45.建模MAXWELL3D有三种建模方法:直接建立模型、用宏命令文件生成模型、导入二维模型然后旋转拉伸获得三维模型.下面分别介绍.(1)直接建立模型i) 建立方体.根据立方体的尺寸计算出坐标, 在左上角的xyz后面的空格中输入立方体的一个极点坐标,然后在菜单中选择Solids->Box, 或者单击菜单栏的按钮, 进入建模状态.然后单击Enter, 在Enter Box Size下面的空格中输入正方体xyz方向的宽度.最后单击Enter完成建模.ii) 建圆柱.在左上角的xyz后面的空格中输入圆柱一个端面的中心坐标, 然后在菜单中选择Solids->Cylinder, 或者单击菜单栏的按钮, 进入建模状态, 选择圆柱的对称轴.单击Enter, 在Radius & Height下面的空格中输入半径R和高度H, 段数(圆柱的弧是由直线近似的, 段数暗示的就是直线的数量, 越多越精确, 可是剖分也越复杂)默认值是12(可以增加,最好是4的整数倍).最后单击Enter完成建模.iii)建矩形面积.这里介绍矩形的目的是因为在线圈上面加电流的时候需要建立一个横截面.在左上角的xyz后面的空格中输入矩形一个极点的坐标,在菜单中选择Lines->Rectangle, 单击Enter, 选择矩形所在的平面(XY/YZ/ZX), 输入相应的长宽, 例如选择XY, 那么输入X和Y方向的距离.单击Enter, 生成矩形.iv) 建空心圆柱体(圆筒).建立圆筒模型有两种方法.(a) 建立两个圆柱然后相减.先建两个圆柱, 然后在菜单中选择Solids->Subtract进入相减状态,用鼠标选择年夜(被减)圆柱(注意:鼠标选择的时候相应的圆柱会变色,以免误选), 然后OK;再选择小圆柱, OK.(b) 先建立矩形面, 然后旋转.旋转的方法是, 在菜单中Solids->Sweep->Around Axis,在窗口左边的Object名字框内点击所要选择的矩形的名字, OK;再选择旋转轴, 然后输入旋转角度, Enter.附加说明建模时每步或建完一个部份后都要按Enter确认,在这个把持之前可以在窗口中看到闪烁的图形,这个图形就是按Enter之后要建立的模型, 如果想取消该模型, 可以单击Cancel键.(2)用宏命令文件生成模型.宏命令文件是可以用记事本编纂的, 固然为了不用死记硬背命令极其格式, 我们可以先用GUI(图形界面方式, 即建模的第一种方式)建立模型, 然后观察它的宏命令文件来获得相应的命令格式.由此可以看出,用此种方法建立几种相似的模型或进行模型修改可以年夜年夜减少工作量.观察宏命令文件的方法是:翻开Ansoft文件加下\以后工程名.pjt文件夹下\mod3文件夹下\以后工程名.mac,该文件的代码及其含义如下.(注:2D问题不能用宏命令文件)NewObjColor 192 192 192界说新建物体的颜色为灰色Cyl [0, 0, 0] 2 1 1 "cyl1" 12 [1, 0, 1] 建立圆柱, 圆心在[0,0,0], 名称为cy11NewObjColor 192 192 192界说新建物体的颜色为灰色Cyl [0, 0, 0] 2 2 1 "cyl2" 12 [2, 0, 1] 建立圆柱, 圆心在[0,0,0], 名称为cy12NewObjColor 192 192 192界说新建物体的颜色为灰色Rectangle [0, 0, 0] 2 1 1 "rect1" 1 建立矩形, 名称为rect1FitAllViews执行fit命令如果模型有改变, 可修改这个mac文件, 然后另存.执行宏命令文件的方法是:在建模窗口菜单中依次选择File->Macro->Execute或者直接按Ctrl+F3, 弹出下图所示的窗口.用鼠标选择mac文件, Ok即可自动执行里面的命令.(3)导入二维模型.菜单把持:File->Import->2D Modeler File, 选择二维模型文件导入即可.具体方法和步伐拜会附录中的例1:气体开关电场计算.3.2 界说资料属性在工程菜单中选择Setup Materials进入资料属性界说窗口, 界面如下图所示.图中的Bachground是布景空气区域,其他两个物体的资料属性都还没有界说, 故为UNASSIGNED标识表记标帜.设定物体属性的方法为:在物体列表框中选择一个物体,在下面的资料名称框中选择这个物体对应的资料,单击Assign(施加)按钮可完成界说.这种情况适用于资料列表中已有所需资料的情况.若没有, 则需要自己界说资料, 方法为:单击Material按钮, 选择add(添加), 然后在右边的空格中输入资料名称和属性值.界说完资料属性之后, 单击Exit关闭窗口, 然后单击yes保管.3.3 加载激励和鸿沟条件在工程菜单中选择SetupBoundary/Sources进入加载窗口.加载之前要选择欲施加载荷的物体,具体把持是进入菜单File->Edit->Select By Name来选择.加载激励电场问题的源为:V oltage(电压)、Charge(电荷)和ChargeDensity(电荷密度);磁场问题的源为:Current(电流)、CurrentDensity(电流密度)和V oltage(电压).对时变场或涡流问题的源一般与计算磁场的源相同.施加鸿沟条件施加鸿沟条件和激励源的主界面如下图所示, 可在激励和鸿沟条件之间切换.完成施加鸿沟条件和激励源后关闭窗口, 单击yes保管.3.4 设置求解选项与求解在工程菜单中选择Setup Solution->Options进入窗口设置求解选项.选项说明跟二维相同.完成设置后单击OK.在工程菜单中选择Solve->Nominal Problems求解.3.5 后处置在工程菜单中选择Postprocess->NominalProblems进入后处置窗口.后处置的功能将在后面结合实例讲解.3.6 弥补说明在翻开一个工程时, 若软件弹出“该工程被锁住(Locked)”的信息, 应单击右下角的Recover按钮, 然后单击“是”.3.7 例两电极电场计算1.问题描述空气中有高、高压两个电极, 两个电极均为圆柱导体前端有一个半球, 如下图所示, 球的半径为10mm, 两球极点相距20mm, 圆柱半径为20mm, 高为100mm.计算目的是获得电场分布,观察电场强度和电位分布.为了说明软件的使用方法,我们计算其全模型.因为是轴对称模型,可以先建立平面模型然后旋转获得三维模型.2. 模型建立对该问题先建立二维模型然后导入二维模型进行旋转生成三维模型.利用图形界面建模的把持步伐如下.(1)新建工程.双击MAXWELL图标, 翻开MAXWELL面板.单击Project, 翻开工程窗口, 然后单击new按钮.输入文件名(如kaiguan2d), 选择分析类型为Maxwell SV Version 9(二维软件), 单击OK, 翻开kaiguan2d工程窗口.(2)将Drawing从默认的XY Plane改成RZ Plane.不用修改Solver, 因为只是建模, 不用计算.(3)单击Define Model->Draw Model进入建模窗口.(4)进入菜单Model->DrawingSize修改画板尺寸.R为左下角标出的U方向, Z为V方向.将原来的0,-35,100,35改成0,0,100,200, 然后OK.(5)进入菜单Model->Snap to Mode, 去失落Snap to。

ansoft MAXWELL使用说明

ansoft MAXWELL使用说明

Ansoft Maxwell 2D/3D 使用说明目录第1章Ansoft 主界面控制面板简介第2章二维(2D)模型计算的操作步骤2.1 创建新工程 (2)2.2 选择求解问题的类型 (3)2.3 创建模型(Define Model) (4)2.4 设定模型材料属性(Setup Materials) (6)2.5 设定边界条件和激励源(Setup Boundaries/Sources) (8)2.6 设定求解参数(Setup Executive Parameters) (9)2.7 设定求解选项(Setup Solution Options) (10)2.8 求解(Solve) (10)2.9 后处理(Post Process) (11)2.10 工程应用实例 (12)第3章三维(3D)模型计算的操作步骤3.1 建模 (14)3.2 定义材料属性 (17)3.3 加载激励和边界条件 (18)3.4 设置求解选项和求解 (18)3.5 后处理 (18)3.6 补充说明 (18)3.7 例 1 两电极电场计算 (18)第4章有限元方法简介4.1 有限元法基本原理 (22)4.2 有限元网格自适应剖分方法 (23)第1章Ansoft 主界面控制面板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后,点击Windows 的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel,可出现主界面控制面板(如下图所示),各选项的功能介绍如下。

1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式,产品列表和发行商。

1.2 PROJECTS创建一个新的工程或调出已存在的工程。

要计算一个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。

点击后出现工程控制面板,可以实现以下操作:●新建工程。

●运行已存在工程。

●移动,复制,删除,压缩,重命名,恢复工程。

●新建,删除,改变工程所在目录。

ansoft-MAXWELL使用说明

ansoft-MAXWELL使用说明

Ansoft-MAXWELL使用说明简介Ansoft-MAXWELL是一款强大的电磁场模拟软件,可用于模拟和分析各种电磁场问题,包括静态磁场、交流电磁场、旋转场等等。

该软件拥有友好的用户界面和丰富的功能,允许用户创建复杂的电磁场模型并进行计算和分析。

安装安装Ansoft-MAXWELL需要以下步骤:1.下载安装程序并解压缩文件;2.执行安装程序,并按照指示完成安装;3.安装完成后,运行软件并进行注册。

注意事项:•安装过程中需要输入注册信息,需要注意选择正确的许可证类型;•如果已经安装了Ansoft公司的其他软件,需要注意它们之间的版本兼容性。

基本操作创建新项目打开Ansoft-MAXWELL后,可以选择新建项目或打开已有的项目。

在新建项目时,需要指定项目名称、保存路径等信息。

完成项目设置后,可以开始创建场景和模拟。

创建场景场景是指物理现实中的某个区域,可以是空间中的一段线、一个圆柱体、一个方形区域等等。

在Ansoft-MAXWELL中,用户可以通过多种方式创建场景,包括:•从文件导入现有的CAD文件;•从图形界面中拖拽创建基本几何体,并通过旋转和平移等方式进行组合和变换;•通过自定义平面的方程式来创建场景。

在场景中创建好后,需要添加电磁模型。

在Ansoft-MAXWELL中,可以通过多种方式创建模型,包括:•通过添加物理实体来定义模型的物理属性,例如材料的介电常数、磁导率和电导率等;•通过添加边界来定义模型的边界条件,例如电场和磁场在模型边界处的值和方向等。

进行计算和分析完成场景和模型的定义后,可以对模型进行计算和分析。

在Ansoft-MAXWELL 中,可以进行的分析包括:•静态场分析,用于计算稳态电磁场分布;•交流场分析,用于计算交流电磁场分布;•旋转场分析,用于计算旋转场的电磁特性;•感应加热分析,用于计算交流电磁场导致的感应加热。

示例以下是一个简单的示例,演示如何使用Ansoft-MAXWELL进行静态场的计算和分析。

ansoft-maxwell-入门及相关基础操作

ansoft-maxwell-入门及相关基础操作
第十页,编辑于星期四:十一点 十三分。
2 模型建立(modeling)
第十一页,编辑于星期四:十一点 十三分。
2 模型建立(modeling)
第十二页,编辑于星期四:十一点 十三分。
2 模型建立(modeling)
第十三页,编辑于星期四:十一点 十三分。
2 模型建立(modeling)
第十四页,编辑于星期四:十一点 十三分。
2 模型建立(结束)
模型编辑菜单
模型检查
第十五页,编辑于星期四:十一点 十三分。
3 材料管理(material)
材料库的管理更加方便和直观,新版软件的材料库主要由两类组成,
一是系统自带材料库的2D 和3D 有限元计算常用材料库,除此外还有 RMxprt 电机设计模块用的电机材料库。二是用户材料库,可以将常用 的且系统材料库中没有的材料单独输出成用户材料库,库名称可自行 命名,在使用前须将用户材料库装载进软件中。
第三十九页,编辑于星期四:十一点 十三分。
5 激励源设置(Excitations)
添加电密激励与电流激励的方向相类似,选中所要添加激励的 物体,点击菜单栏上的Maxwell 2D/Excitation/Assign/Current Density Excitation 项,这样会弹出电密源激励给定窗口。通过定义 电密数值的正、负来更改电密的方向。
A 静磁场求解器激励源
在静磁场中,激励源主要分为两种:一种为电流源,另一种为 电密源。
第三十七页,编辑于星期四:十一点 十三分。
5 激励源设置(Excitations)
进行激励源设置时,只需要选中要施加激励源的物体,然后点 击菜单栏上的Maxwell2D/Excitation/Assign/Current Excitation 项,
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静电荷、Floating Conductor 浮动导体和Charge Density 电荷密度 • 交变电场:电压激励 • 直流传导电场:电压激励
网格剖分和求解设置
• 自适应剖分 • 手动设置 On Selection、Inside Selection 和Surface
Approximation,其各自的意义为对于物体 边界内指定剖分规则、对物体内部指定剖 分规则和对物体表层指定剖分规则
激励源设置
• 静磁场:电流源,电密源 • 涡流场:电流源、并联电流源和电流密度源,被动的激励
源(考虑物体涡流效应) • 瞬态磁场:电流源、电流密度源。形成线圈后还可以 对线圈施加电流源、电压源和复杂控制的外电路源。 • 静电场:Voltage Excitation 直流电压、Charge Excitation
3 交流电场求解器(AC conduction ) 主要用来求解由时变电场在导体中产生的传导电流及介 电损耗问题。
建模
几种建模方法及注意事项
一个良好的模型,是正确进行有限元分析的前提。 •完全使用maxwell建模,这个是最保险的办法。 •使用Rmxprt里面的电机模型(单极,全电机) •从cad软件,比如autocad solidworks等导入。 •采用混合建模方法,比如rm生成,cad导入,maxwell 建模。这种混合建模方法,只适用于模型中不相互接 触的部件
后处理操作流程
• 求解场图的查看 • 路径上场量的查看 • 场计算器的应用 • 参数计算
二维电磁场理论及有 限元理论初步
• 电磁场的分析和计算通常归结为求微分方程 的解。对于常微分方程,只要由辅助条件决 定任意常数之后,其解就是唯一的。对于偏 微分方程,使其解成为唯一的辅助条件可分 为两种:一种是表达场的边界所处的物理情 况、称为边界条件;另一种是确定场的初始 状态,称为初始条件。边界条件和初始条件 合称为定解条件。目前,电磁场问题主要研 究的是没有初始条件而只有边界条件的定解 问题——边值问题。
Maxwell 2D 的边界条件和激励源
• 按照不同的求解器而添加不同的边界条件和激励 源方式,有一些是共同的
– Default Boundary Conditions 自然边界条件 纽曼条件 – 狄里克莱边界条件 – Symmetry Boundary 对称边界条件 – Balloon Boundary 气球边界条件 – Master/Slave Boundary 主从边界条件(周期性条件) – Impedance Boundary 阻抗边界条件(涡流场) – Resistance Boundary 电阻边界条件(直流电场)
气球边界条件
• 在很多模型中,需要进行散磁或较远处磁场的数 值计算,而绘制过大的求解区域则会无谓的增加 计算成本,引入无穷远边界条件是一种非常理想 的处理方法。
• Maxwell 将无穷远边界条件称之为气球边界条件, 这样在绘制求解域范围时就可以不必将求解域绘 制的过于庞大,从而减小可内存和CPU 等计算资 源的开销。
• 有限元法是将整个求解区域离散化,分割成许多 小的区域,称之为“单元”或“有限元”, 传统
的有限元法以变分原理为基础,把所要求解的微 分方程型数学模型—边值问题,首先转化为相可 以应的变分问题,及泛函求极值问题;然后利用 剖分插值,离散化变分问题为普通多元函数的极 值问题,及最终归结为一组多元的代数方程组, 解之即得待求边值问题的数值解。
固定频率正弦激励的似稳电磁场
涡流场求解器用于分析受涡流、集肤效应、邻近效应所影 响的系统。可以云图和矢量图的形式给出整个相位的磁力 线、磁通密度和磁场强度的分布、电流分布、能量密度分 布等结果
3. 瞬态场求解器(Transiant)
瞬态场求解器可方便的求解任意波形电压、电流及包括直 线和旋转运动问题,
自上而下分别为: 绘制线段 绘制曲线 绘制圆弧 绘制函数曲线 绘制矩形面 绘制椭圆面 绘制圆面 绘制正多边形面域;沿路 径扫描,插 入已有模型;绘制面、绘 制点;插入多段线等操作 选项,最后灰色的按钮是 创建域,多用来绘制求解 域等。
Maxwell 2D 的材料管理
• 材料库 • 非线性磁化曲线 • 永磁材料
• 微分方程和边界条件
• 二维有限元初步
– Step1 列出与偏微分方程边值问题等价的条件 变分问题。
– Step 2 将区域作三角形单元剖分,并在单元中, 构造出线性插值函数。
– Step 3 将能量泛函的极值问题转化为能量函数 的极值问题,建立线性代数方程组。
– Step 4 求解线性代数方程组。
• 在施加气球边界条件的边线上,磁场既不垂直边 线也不平行于边线。当所计算的模型过于磁饱和 或专门要考察模型漏磁性能时,多采• 所有的计算模型都必须保证有激励源,即 所计算的系统其能量不能为0,不同的场其
激励源形式或机理均不相同。有时甚至可以 通过实际工程的激励源形式来判断究竟该 用哪个模块来进行建模计算
ANSOFT MAXWELL
软件介绍
推荐网址
• 西莫电机论坛/ • Simwe仿真论坛/
“在调试磁场仿真的过程中,越来越深刻体 会到,要顺利完成一个仿真,必须具备两方 面的素质,其一是对软件的基本操作要非常 熟悉,比如3D模型创建,手动网格剖分, 后处理损耗和电感参数提取等;另外一个就 是对基础理论的扎实掌握,包括电机的绕组 理论,电磁场有限元理论等。前者只要通过 相关培训或教程的学习,加以必要的练习, 就可以很快上手;后者则绝非一日之功,这 对于开发一种新电机而言,尤其如此。”
电场
1. 静电场求解器(Electrostatic) 静电场求解器用于分析由直流电压源、永久极化材料、高电 压绝缘体中的电荷/电荷密度、套管、断路器及其它静态装置 所引起的静电场,可分析材料类型包括绝缘体及理想导体, 可自动计算力、转矩、电容及储能等参数。
2. 直流传导电场求解器(DC conduction) 主要用来求解由恒定电压在导体中产生的传导电流及介 电损耗问题。
——摘自Forlink 新浪博客
• 求解器的区别与选择 • 建模 • 边界条件 • 材料属性 • 激励源 • 划分网格 • 求解设置 • 后处理
Maxwell 2D 的界面环境
求解器的区别与选择
• 2D
磁场
1. 静磁场求解器(Magnetostatic) 静磁场求解器可用于分析由恒定电流源、电压源、永磁体及 外部激励引起的磁场,适用于分析激励器、传感器、电机、 永磁体等。它可以分析包括非线性和各向异性材料,可直接 计算磁场强度和电流分布,自动计算磁场力、转矩、电感和 储能。 2. 涡流场求解器(Eddy current)
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