Ansoft Maxwell 3D圆柱永磁体受力仿真——Harris
ansoft-maxwell-入门及相关基础操作
第四个Remove Material(s)按钮是将选中的 材料从材料库中删除； 第五个Expert to Library 按钮是将选中的材 料导入到用户个人材料库中，方便用户管 理其常用的材料库。
3 材料管理（material）
3 材料管理 （material）
第一栏：Relative Permeability 是相对磁导率项，默认的是Simple 即各向 同性且导磁性能为线性，其默认数值为1。第一项为Simple 即各向同性其 线性；第二项为Anisotropic 各向异性，当选择完该项后，会在Relative Permeability 项下出现T(1，1)，T(2，2)和T(3，3)这三个参数描述的是材 料的三个轴向；第三个选项是Nonlinear 非线性选项，选择该选项后即可设 置材料导磁性能的非线性，即常用的BH 曲线。
当Const 常数等于0 时，描述的是磁力线平行于所给定的边 界线，这在仿真理想磁绝缘情况时特别有用。
4 边界条件（Boundary）
2 Symmetry Boundary 对称边界条件 如果计算的模型具有对称性，则可以通过使用对称边界条件来达
到缩小计算模型区域的目的。在对称边界条件中又分为奇对称边界 条件和偶对称边界条件。
3 材料管理 （material）
相对磁导率栏后是Bulk Conductivity 电导率栏，默认的电导率单位 是S/m，对于新加入的材料该项数值为2000000。
Composition 项是设置材料构成，默认的是Solid 即是由实心材料组成，鼠 标左键单击Solid 字符可以看到在弹出的下拉菜单中还有一个选项是 Lamination 项，该选项所表示的是叠片形式，例如变压器铁心，正是由一片 片的硅钢片叠压而成，因为需要添加的新材料是各向异性的硅钢片，所以在材 料构成上需要选择Lamination 项。在选择了叠片形式项后，会在Composition 项下新出现两个设置项，第一个是Stacking Factor 叠压系数项，可将其设置 为0.97，第二个是Stacking Direction 叠压方向，在此认为Z 轴为叠压方向， 所以将其选择为V(3)。整个设置完毕后如下图所示。
Ansoft Maxwell 3D圆柱永磁体受力仿真——Harris
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）。
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）。
ansoft maxwell 入门及相关基础操作
4 边界条件（Boundary）
4 Master/Slave Boundary 主从边界条件
主从边界条件是由两类边界条件配合而成，即主边界条件和 从边界条件。在使用时要先将模型的一条边定义为主边界，然后 再设定另外一条边为从边界。该边界条件的引入可以将类似于旋 转电机之类的几何模型简化，仅计算其中的一个极或一对极，从
具有高性能矩阵求解器和多CUP处理能力，提供了最快的求
解速度。
1 功能介绍（续）
求解器选择
1 功能介绍（续）
静磁场求解器（Magnetostatic ）
用于分析由恒定电流、永磁体及外部激磁引起的磁场， 是用于激励器、传感器、电机及永磁体等。该模块可自动计算
磁场力、转矩、电感和储能。
瞬态磁场求解器（Transient ） 用于求解某些涉及到运动和任意波形的电压、电流源激励 的设备，可获得精确的预测性能特性。该模块能同时求解磁场、 电路及运动等强耦合的方程，从而得到电机的相关运行性能
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。
4 边界条件（Boundary）
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。 点击 菜 单 栏 中 的 Maxwell2D/Boundaries/Assign/Balloon Boundary 项，弹出下图所示的窗口，这里无需用户定义气 球边界的参数，仅定义其边界名称即可。
1 功能介绍（续）
涡流场求解器（Eddy Current）
用于分析受涡流、集肤效应、邻近效应影响的系统。 它求解的频率范围可以从０到数百兆赫兹，能够自动计算损
Ansoft Maxwell 3D圆柱永磁体受力仿真——Harris
精心整理问题分析：
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、
二、点击，设置
三、
四、
使用建大小两个圆柱，先选中大圆柱，按住
中的
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
在
八、
就是
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AddCalculation;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ViewAnalysisResults，即可看到仿真结果：
九、
在
或者（大小强弱分布情况）。
2019-ANSOFTMAXWELL教学-文档资料
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
推荐网址
• 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。”
Maxwell仿真圆柱体电容器
电磁场与电磁波项目训练报告仿真求解圆柱形电容器班级：通信13-2姓名：闫振宇学号：1306030222指导教师：徐维老师成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系项目训练一 仿真求解圆柱形电容器1. 实验目的和任务1）掌握用ANSYS Maxwell 软件仿真的方法；2）学会利用所学的场强，电容，电场的知识来解决实际现实生活中的计算问题； 3）利用ANSYS Maxwell 软件仿真圆柱形电容器。
2. 实验内容1）学习ANSYS Maxwel 有限元分析步骤； 2）学习ANSYS Maxwel 的基本仿真操作步骤；3）对圆柱体电容器计算理论值和实验的仿真值进行比较，得出结论。
3. 实验原理电容是反映电容器储存的电荷本领大小的物理量。
电容的定义：一个电容器所带的电量Q 总与其电压U 成正比，比值Q/U 叫电容器的电容。
以C 表示电容器的电容，就有公式：UQ C =电容器的电容决定于电容器的本身结构，即是导体的形状，尺寸以及两导体间电介质的种类等，而与它所带的电量无关。
首先，假设本题中圆柱体电容器的内部的外表面，和外部的内表面分别带有绝对值为Q 的电量。
两筒之间充满相对介电常数为εr的电介质。
（m F o 1012855313.8-⨯=ε）所以，在距离轴线为r 的电介质中一点的电场强度E 为：rLQ E r εεπ 2=对E 进行积分，可以得到两圆筒间的电压U 为：dr RR rL Q U r ⎰=212εεπ =R R L Q r 12ln 2εεπ就得到了圆柱形电容器的电容C 为：)ln(212RR L C r εεπ =根据以上的公式，代入R2=1mm，R1=0.6mm，得出长度为L的圆柱形电容器电容。
4.实验步骤4.1建模（Model）Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Cylinder Cap（工程命名为“Cylinder yuanzhuti”）选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic（静电的）4.1.1 创建中心圆柱体导体Draw > Cylinder（中心圆柱体导体）圆柱中心点坐标：（X,Y,Z）>（0, 0, 0）mm坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0.6, 0.6,0）mm坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）mm将圆柱体重命名为Cylinder5Assign Material > copper（设置材料为铜copper）4.1.2 创建内外导体间空心圆柱体介质Draw > Cylinder（中心圆柱体导体）圆柱中心点坐标：（X,Y,Z）>（0, 0, 0）mm坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0.6, 0.6,0）mm坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）mm将圆柱体重命名为Cylinder1Draw > Cylinder（中心圆柱体导体）圆柱中心点坐标：（X,Y,Z）>（0, 0, 0）mm坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（1.0, 1.0,0）mm坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）mm将圆柱体重命名为Cylinder2选中Cylinder1，Cylinder2Modeler （建模）> Boolean > Sbutract（分离）Blank park：Cylinder1Tool park：Cylinder2将分离出的圆环命名为Cylinder4Assign Material > air（设置材料为空气air）4.1.3创建外空心圆柱体导体Draw > Cylinder（中心圆柱体导体）圆柱中心点坐标：（X,Y,Z）>（0, 0, 0）mm坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（1.0, 1.0,0）mm坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）mm将圆柱体重命名为Cylinder6Draw > Cylinder（中心圆柱体导体）圆柱中心点坐标：（X,Y,Z）>（0, 0, 0）mm坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（1.2, 1.2,0）mm坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）mm将圆柱体重命名为Cylinder7选中Cylinder6，Cylinder7Modeler （建模）> Boolean > Sbutract（分离）Blank park：Cylinder6Tool park：Cylinder7将分离出的圆环命名为Cylinder3Assign Material > copper（设置材料为铜copper）图4-1仿真效果图4.2设置参数4.2.1 创建设置区域（Region）Draw > RegionPadding Percentage：0%减少电场的边缘效应（fringing effect）4.2.2 设置激励电压（Assign Excitation）选择Cylinder5Maxwell 3D> Excitations > Assign>V oltage > 5V选择Cylinder3Maxwell 3D> Excitations > Assign >V oltage > 0V4.2.3设置自适应计算参数（Create Analysis Setup）Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数：Maximum number of passes > 10误差要求：Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例：Refinement per Pass > 50%4.2.4 设置计算参数（Assign Executive Parameter）Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > V oltage1, V oltage2 4.2.5 check，计算，查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix图4-2仿真数据图5.数据取电容器长度L为：2mm，则有：电容值：C=0.2186pF表 4-1 理论及仿真的值理论计算值仿真输出值0.2179pF 0.2186pF图5-1电压分布图6.心得体会通过利用Maxwell软件制作圆柱体电容器，了解了Maxwell软件的基本操作和使用方法。
AnsoftMaxwell3D圆柱永磁体受力仿真——Harris
AnsoftMaxwell3D圆柱永磁体受⼒仿真——Harris 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Solution Type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）。
手把手教您 Ansoft Maxwell 工程仿真实例
设置磁体的磁化方向（X,Y,Z）>（1,0,0）（磁体沿x轴正方向磁化）
/ / 创建激励电流加载面（Create Section） Select Coil Modeler > Surface > Section Modeler > Boolean > Separate Bodies（分离两Section面） 删除1个截面 Select 1个截面，Del 将剩下的1个截面重命名为“Section1”
电容器中电场分布的边缘效应
/
/
2.设置激励（Assign Excitation） 选中上极板UpPlate, Maxwell 3D> Excitations > Assign（计划，分配） >Voltage > 5V 选中下极板DownPlate, Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V 3.设置计算参数（Assign Executive Parameter） Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix （矩阵）> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数（Create Analysis Setup） Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup 最大迭代次数： Maximum number of passes > 10 误差要求： Percent Error > 1% 每次迭代加密剖分单元比例： Refinement per Pass > 50% 5. Check & Run 6. 查看结果 Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix 电容值：31.543pF
Ansoftmaxwell基本操作介绍四
目录
一、Ansoft 产品简介 二、如何学软件 三、Ansoft maxwell 基本操作介绍 四、后处理及一些技巧 五、参考资料
五、参考资料
学习ansoft有用资料
- RlDn (roll down)“循环”让栈内的 内容向下移动一行，原栈底的内容移
到顶行； - RlUp (roll up)“循环”让栈内的内 容向上移动一行，栈顶的内容移到底
《场计算器》
行；
- Exch (exchange)对换栈寄存器顶部
两行的内容；
- Clear 清空寄存器内所有内容；
- Undo 恢复寄存器内最近操作的结
中 频（ MF）300kHz-3MHz
高 频（ HF） 3-30MHz
甚高频 （VHF） 30-300MHz(电视1---12频道)
特高频 （UHF） 300-3GHz(电视13频道以上)
一、Ansoft 产品简介 1、高频系统仿真
1）HFSS：射频和微波部件、天线和天线阵及天线罩， 高速互连结构、电真空器件等。HFSS 的应用频率能够 达到光波波段、精确仿真光电器件的特性。
步长：0.01us
§7 求解
单击
单击
§8 求解结果后处理
在直接计算量的基础上得到间接计算量，将结果以图形的形式显示
显示横截面电场幅值分布图 在history tree窗口中 选中Plane： Global:XY 在Project manage窗口中 Field Overlays，右键单 击 Fields > E > Mag_E
2) MAXWELL 2D/3D：电磁设计软件，可以分析涡流、位移 电流、集肤效应和邻近效应具有不可忽视作用的系统，得到电 机、母线、变压器、线圈等电磁部件的整体特性。功率损耗、 线圈损耗、储 能等参数可以自动计算。同时也可以给出整个相位的磁力线、B 和H 分布图、能量密度等图形结果。
利用ansoft进行电磁铁的3D仿真
利用ansoft进行电磁铁的3D仿真
整理：舒伟方，记录一下自己的操作过程，存在一些不足之处望大家指点一二。
1、先用solidworks软件绘制电磁制动器数模，要是零件体，且各零件之间不要求和，是分离的体。
（且绕组与软磁材料之间流出间隙1mm左右，铁板与软磁之间流出气隙距离，在此我留了0.5mm）
1、转成STP、STEP、XT其中一种格式
2、导入Maxwell
3、设置求解器类型
4、设置零件材料
先设置零件材料库，将路算里的材料库导入，且设置为默认
设置零部件材料选中相应数模
5、设置绕组电流激励源现将零件设置成透明的
在绕组上分出施加激励的面，选中绕组
可见YX方向可将绕组对称剖开
分离面
将多余的面删除
选中面1施加电流源
根据实际情况施加电流且注意电流流向，类型选择stranded（其中电流大小为单根电流乘以匝数）
6、添加求解域
输入扩大百分比为10% 8输入求解电感及吸力
勾上
输入圈数
选中被吸的铁板
选中铁板后添加吸力求解
9、添加setup，默认便可
分析
10、查看结果选中软磁和铁块
吸力是Z方向
力为-2.1kn，方向为z负方向电感如下
可见线圈1自感54mH，线圈12互感2.56mH，线圈2自感54.42mH 再根据两个电感是串联还是并联计算总电感
公式如下。
Ansoft Maxwell 仿真实例PDF(68页)
1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述：上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体）介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质）激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。
要求计算该电容器的电容值1.建模（Model）Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”）选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建上极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）上极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 3）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建中间的介质六面体Draw > Box（创建下极板六面体）介质板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 2）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 1）将六面体重命名为mediumAssign Material > mica（设置材料为云母mica，也可以根据实际情况设置新材料）创建计算区域（Region）Padding Percentage：0%忽略电场的边缘效应（fringing effect）电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励（Assign Excitation）选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数（Assign Executive Parameter）Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数（Create Analysis Setup）Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数：Maximum number of passes > 10 误差要求：Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例：Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值：31.543pF2. 恒定电场问题实例：导体中的电流仿真恒定电场：导体中，以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场，或恒定电流场（DC conduction ） 恒定电场的源：（1）Voltage Excitation ，导体不同面上的电压 （2）Current Excitations ，施加在导体表面的电流（3）Sink （汇），一种吸收电流的设置，确保每个导体流入的电流等于流出的电流。
基于Ansoft Maxwell的目标磁异常仿真及探测研究
基于Ansoft Maxwell的目标磁异常仿真及探测研究摘要：针对二战遗留下来的地雷、炸弹等未爆炸物的探测需求，开展了铁磁性目标磁异常仿真及探测研究，基于Ansoft Maxwell三维数值有限元分析软件，建立了磁目标仿真模型，研究了磁目标的静态磁场分布，对比分析了沿地磁场方向目标磁异常情况，为磁目标探测提供理论计算依据，最后通过实际测量值与仿真计算进行对比分析。
为磁探测、磁成像等提供理论依据。
引言：地下掩埋目标（如地雷）具有良好的隐藏性，致使难以被探测。
铁磁性目标在地磁场的环境下受到磁化会使地磁场发生畸变，进而引起磁信号异常，根据磁异常现象可以对磁性物体实施探测和定位，这一研究方法被称为磁异常信号探测技术（Magnetic Anomaly Detection，MAD）。
磁异常信号探测技术具有反应速度快、可靠性髙等特点受到各军事强国的重视，得到广泛的应用。
它是基于电磁现象的机制，由安装在移动载体上的磁探仪对磁性物体的磁场进行探测，并对磁性物体的磁信号实现对应的信号数据计算，得出被测物体的姿态、磁矩等磁特性，来完成对磁性物体的远距离探潜。
目前，随着对地磁现象和磁异常信号分析的水平不断发展和提高，磁传感器技术水平和精度的不断增强，磁异常探测技术已广泛应用于航空磁探、地质勘探、地磁导航等诸多领域，并且得到了很大的发展。
由于磁异常探测研究中，开展实物实验成本较大，国内多采用模拟仿真的方式对磁场进行计算。
有限元方法（Finte Element Method），可用于求解和分析静态磁场、动态磁场、结构稳定性等各种问题，是分析电磁场常用的一种计算方法。
有限元对研究对象的几何形状、材料性质、边界条件的适应性很强，能够计算不同材料和形状永磁体的场强。
R Engel-Herberta基于等效磁荷的方法，求得了均匀充磁的长方体永磁体空间磁场的数学解析式，并验证了解析方法和有限元分析法具有相同的建模效果。
宋浩利用Comsol软件给出了相对放置的永磁体，具有磁回路结构的磁极，环形磁体的磁场分布图，为静磁场的设计提供了理论依据。
磁路系统吸力计算仿真实例(MAXWELL)
吸力计算操作手册――ANSOFT一、分析概述本手册是说明将UG中三维模型输入到ANSOFT软件进行吸力分析的步骤。
输入文件为：从UG中导出的“*.x_t”文件。
二、操作步骤1、打开ANSOFT软件，点击新建分析。
2、导入UG模型（“*.x_t”文件），模型只需要磁路零件。
3、零件重命名（便于辨认）。
4、赋予材料属性（鼠标右键）。
5、线圈材料可从材料库调用6、铁件材料的属性需要更改。
1）在材料库材料中选择“Iron”后复制“Clone Material”，新增“Iron1”材料。
2）改属性：a、将相对导磁率“Relative Permeability”的类型“Type”改为非线性“Nonlinear”，值“V alue”改为“BH Curve”，双击“BH Curve”后选输入材料，导入“DT4E.tab”文件。
b、将导电率“Bulk Conductivity”改为2000000。
6、设定分析区域7、为便于零件选择，需要设定零件可见/不可见。
8、施加输入激励。
1）在线圈中心点处建立坐标系。
2）选中线圈后，切出一个截面，后续用于施加激励。
3）选择截面，增加激励“电流”，直接输入分析用的“安匝”值的数值。
9、建立衔铁的旋转轴，在刀口处建立坐标系，然后选择衔铁设定衔铁旋转的轴，在角度栏输入字母“angle”进行参数化。
10、分析设置，一般要求不高时，将“Maximum Number of Passe”设为10，“百分之Eroos”设为1。
11、设定参数化分析，设定参数“angle”的几个分析值。
12、在开始运算前，选择检查，确认已具备所有的分析条件。
13、检查完成后，进行运算。
14、提取分析结果。
最新Ansoft-Maxwell简介与电场仿真实例课件PPT
内芯建模： Draw > Cylinder 输入内芯底面圆心坐标（0，0，-4）mm 输入内芯半径：dy = 0.6mm 输入内芯长度：dz = 25mm
圆心坐标 内芯长度
内芯半径
2.设置材料属性
双击
三维直流磁场分析（3D DC Magnetic）
用于分析由恒定电流、永磁体及外部激磁引起的磁场。该模块 可计算磁场强度（H），电流密度（J），磁感应强度（B）， 磁场力、磁场能量、转矩、电感等。可用于分析直流载流线圈 磁场，永磁体产生磁场等。
涡流场分析（Eddy Current Field）
用于分析受涡流、集肤效应、邻近效应影响的系统。它求解的 频率范围可以从０到数百兆赫兹，能够计算损耗、铁损、力、 转矩、电感与储能。可用于分析导体中的涡流分布。三维正弦 电磁场特性等。
ห้องสมุดไป่ตู้
部分电容
Capacitance Matrix 部分电容矩阵
4导体静电独立系统 Q1C10V1C12(V1V2)C13(V1V3) Q2 C20V2C21(V2V1)C23(V2V3) Q3 C30V3C31(V3V1)C32(V3V2)
Q 1 C 10C 12C 13 C 12
Q 2 C 12
建模完毕
Blank Parts: Outer; Tool Parts: Air
3.设置激励源 激励源：内芯电压：-1kV；外屏蔽层电压1kV 选中Inner模型,设置电压-1kV
Maxwell 3D > Excitations > Assign > Voltage. 选中Outer模型,设置电压1kV
Ansoft Maxvell电磁仿真软件的应用实验报告
Ansoft Maxwell电磁仿真软件的应用实验报告一Maxwell 简介Ansoft公司的Maxwell是一个功能强大、结果精确、易于使用的二维/三维电磁场有限元分析软件。
包括静电场、静磁场、时变电场、涡流场、瞬态场和温度场计算等，可以用来分析电机、传感器、变压器、永磁设备、激励器等电磁装置的静态、稳态、瞬态、正常工况和故障工况的特性。
Maxwell还可以产生高精度的等效电路模型以供Ansoft的SIMPLORER模块和其他电路分析工具调用。
三维静电场分析（3D Electrostatic Field）用于分析由静止电荷、直流电压引起的静电场。
该模块直接计算标量电位，得到电场强度（E），电位移矢量（D），电场力、电场能量、转矩、电容值等。
可用于分析直流高压绝缘问题，电容器储能问题等。
三维直流磁场分析（3D DC Magnetic）用于分析由恒定电流、永磁体及外部激磁引起的磁场。
该模块可计算磁场强度（H），电流密度（J），磁感应强度（B），磁场力、磁场能量、转矩、电感等。
可用于分析直流载流线圈磁场，永磁体产生磁场等。
涡流场分析（Eddy Current Field）用于分析受涡流、集肤效应、邻近效应影响的系统。
它求解的频率范围可以从０到数百兆赫兹，能够计算损耗、铁损、力、转矩、电感与储能。
可用于分析导体中的涡流分布。
三维正弦电磁场特性等。
瞬态场（Transient Field）用于求解某些涉及到运动和任意波形的电压、电流源激励的设备。
该模块能同时求解磁场、电路及运动等强耦合的方程，因而可轻而易举地解决上述装置的性能分析问题。
二Maxwell 仿真步骤1 选择求解器类型2 建模3 设置材料属性（电导率，介电常数，磁导率等）4 设置激励源和边界条件5 自适应网格剖分6 有限元计算7 后处理三Maxwell仿真实例题目三：静电除尘器电磁场分析要求：掌握静电除尘的工作原理，建立静电除尘器模型，观测内部电场及能量的分布情况，并对结果进行分析。
如何利用ansoft磁路法计算生成maxwell有限元电磁计算模型
如何利用ansoft磁路法计算生成maxwell有限元电磁计算模型如何利用ansoft中磁路法计算，一键生成maxwell有限元电磁计算模型1、以一台凸极式永磁同步电机为例：打开软件，进入下图所示截面，选中RMxprt打开选择Adjust-Speed Synchronous Machine2、进入RMxprt界面，如下图所示：3、双击Machine，出现下图界面：极数：16转子位置：内转子各种损耗：可大致设置为额定功率的2%左右额定转速：790r/min线圈交流电AC及Y3星型联接4、双击stator，出现下图界面：定子外径：250定子内径：165定子轴向长度：160叠压系数：0.97定子材料：JFE_steel_50JN800定子槽数：36定子槽型：选3斜槽数：15、双击slot，如下图示：（一开始先将Auto Design后面√去除，点确认退出，再次双击slot 进入，即出现下图设置界面）3号槽型，设置数据如上图所示6、双击winding，选择winding界面线圈层数：2线圈形式：全极式绕组线圈并联之路：2每槽导体数：38（上下两层总计数）线圈跨距：4每匝线圈数：暂时空着，系统自动计算线圈漆包厚度：0.06平均线径：单击Diameter，进入设计截面，设置如下，点击OK再选择End/Insulation界面框线圈端部长：10槽绝缘厚度：0.3楔子厚度：2层绝缘厚：0.3槽满率：0.87、双击Rotor转子外径：162.5转子内径：110转子轴向长度：160转子材料：steel_1010叠压系数：1（转子为整个铸件）磁极类型：2 8、双击pole极狐系数：0.8偏移：0（即磁钢内外径同心）磁钢材料：NdFe35 磁钢厚度：4.659、shaft轴可不设置10、右键单击Analysis单击选择Add solution setup，出现下图额定功率：17 （设置时注意单位的选择）额定电压：340额定转速：790其它默认即可11、至此RMxprt设置完成，右键点击增加的Setup1，单击Analyze 进行分析12、分析完成后可右键，可右键Results，选择Solution Data查看相关结果参数13、右键Setup1，选择Create Maxwell Design（生成有限元计算模型）选择Maxwell2D Design（或者3D，根据自己需求选择）14、系统会根据槽极比生成最小有限元单元，如此处生成1/4模型，若想生成全模型，可在RMxprt模块下，选择窗口中RMxprt，单击Design Settings，选择出现窗口下User Defined Date,设置如下（Fraction 1注意大小写及字母与数字间空一格），再点击重新计算即可生成有限元全模型谢谢！。
「仿真」基于AnsoftMxwell仿真，永磁电机激励源和参数化扫描功率角获取矩角特性曲线
「仿真」基于AnsoftMxwell仿真，永磁电机激励源和参数化扫描功率角获取矩角特
性曲线
永磁电机 ANSOFT 仿真中，有两种常见的激励源：电压源和电流源。
激励源的准确理解，对于
正确的使用 ANSOFT 仿真尤位重要。
正确的添加激励源，涉及到两个电机独立的状态变量，例
如状态变量的相位和幅值；相同幅值状态变量（电压和电流）在不同的相位上会导致电机输出
不同大小的转矩，所以通过参数化扫描展现功率角和输出电磁转矩的关系能让设计者对电机对
不同负载状态的电机性能有所评估。
既然相同幅值变量下不同的相位电机输出的力矩会有所变化，在一定范围内呈正相关的特性，
那么一个瞬态仿真的起始点确定就很关键，这就是电机 A 相轴线和转子磁极 N 极轴线对齐的位
置，既电机瞬态仿真的初始位置，在初始位置确定的定条件下，矢量间滞后或超前对应的转矩
输出通过 maxwell 瞬态场添加激励源分析实现。
本文档就以上内容展开详细的分析和说明。
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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Solution
Type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）。