2019-ANSOFTMAXWELL教学-文档资料
2019年-丰田prius的中文文AnsoftMaxwell3D操作流程-PPT精选文档
三、创建3D模型（续）
将LapCoil1_1和LapCoil1_2的名字改为PhaseC和PhaseB， PhaseC的颜色改为青绿色，PhaseB的颜色改为淡蓝色，将 LapCoil1的名字重置为PhaseA。 选择PhaseA，PhaseB和PhaseC，右击选择菜单项目 Edit﹥Duplicate﹥Around Axis或者使用图标 输入45度和总数为8，这将创建所有的需要绕组。
三、创建3D模型（续）
三、创建3D模型（续）
双击LapCoil，将材料由 vacuum改为Copper 如果你想使绕组操作容易些， 选择Rotor，Stator and Magnets，选择菜单View﹥ Hide Selection﹥ Active view 或者使用工具栏按钮 将LapCoil1的颜色改为黄色
三、创建3D模型（续）
点击创建的窗口，双击SlotCore1，并把SlotCore1改为Stator
注意：之后可以添加材料属性
三、创建3D模型（续）
2、创建转子 使用User Defined Primitive创建转子 选择菜单项目Draw ﹥ User Defined Primitive ﹥Syslib ﹥Rmxprt ﹥IPMCore 采用下表所给定的数据来创建转子
四、减小3D模型尺寸（续）
被选中的物体继续进行操作，右 击选Edit>Boolean>Split或者使 用工具栏图标 选择XZ平面，保持negative面 被选中的物体继续进行操作，右 击选择Edit﹥Arrange﹥Rotate 或者使用图标 沿着Z轴旋转方向输入45deg， 。 3D模型如右图所示。
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 ppt课件
求解器选择
ppt课件
3
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
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。它所包
含的自上而下执行的用户界面、领先的自适应网格剖分技术
及用户定义材料库等特点，使得它在易用性上遥遥领先。它
具有高性能矩阵求解器和多CUP处Biblioteka 能力，提供了最快的求解速度。
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1 功能介绍（续）
ppt课件
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1 功能介绍——界面环境
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ppt课件
7
1 功能介绍——界面环境
ppt课件
8
1 功能介绍——界面环境
ppt课件
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2 模型建立（modeling）
在绘制曲线模型时，系统默认的是将封闭后的曲线自动生成 面，如果用户不想让其自动生成面，可以在绘制曲线模型前， 点击菜单栏中的Tools/Options/Modeler Options 项更改绘图设 置。
ppt课件
4
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 耗、铁损、力、转矩、电感与储能。
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 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简介与电场仿真实例PPT精选文档
4.设置计算参数（可选）
计算电容值：Maxwell 3D> Parameters > Assign > Matrix
计算参数
Force，力（虚位移法） Torque，转矩 Matrix，矩阵参数（对于静电场问题：部分电容参数矩阵）
静电独立系统— D 线从这个系统中的带电体发出，并终止于该系统 中的其余带电体，与外界无任何联系，即系统中，总净电荷为0。
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继续建模：绘制外层屏蔽层模型 从Outer模型中减去Air模型，得到外层屏蔽层模型。 选中Outer模型和Air模型： Edit > Select > By Name
Shift+鼠标左键
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继续建模：绘制外层屏蔽层模型 从Outer模型中减去Air模型，得到外层屏蔽层模型。
Modeler > Boolean > Subtract
双击
双击改名：Inner
单击改模型颜色
单击设置材料 ：copper
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继续建模：绘制外层屏蔽层模型 选中已建立的Inner模型，Ctrl+C， Ctrl+V
建立第2个圆柱体，命名为Outer，材料：Copper
双击修改模型尺寸 同理，建立第3个圆柱体，半径改为1mm，命名为Air，材料：vacuum 从Outer模型中减去Air模型，得到外层屏蔽层模型。
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。
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Ansoft仿真步骤
选择求解器类型 建模
设置材料属性（电 导率，介电常数， 磁导率等）
2019年MAXWELL2D3D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创建新工程 (2)选择求解问题的类型 (3)创建模型（Define Model） (4)设定模型材料属性（Setup Materials） (6)设定边界条件和激励源（Setup Boundaries/Sources） (8)设定求解参数（Setup Executive Parameters） (9)设定求解选项（Setup Solution Options） (10)求解(Solve) (10)后处理（Post Process） (11)工程应用实例 (12)第3章三维（3D）模型计算的操作步骤建模 (14)定义材料属性 (17)加载激励和边界条件 (18)设置求解选项和求解 (18)后处理 (18)补充说明 (18)例 1 两电极电场计算 (18)例 2 电压互感器下半部分电场计算 (22)第4章有限元方法简介有限元法基本原理 (28)有限元网格自适应剖分方法 (29)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。
ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式，产品列表和发行商。
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。
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。
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。
(完整版)Ansoft第1讲
第一讲
1、特点：
具有直观友好的图形用户界面，快速精确的自适应求解 器和功能强大的后处理功能； 具有一个完整的仿真设计环境，能自动计力、转矩、电 容和电感量以及储能等物理量，还能以云图、矢量图或等 值线的形式绘制标量电位、电场强度、磁力线、磁通密度、 能量等物理量的分布结果； 强大灵活的宏命令能够方便地对模型进行修改，并具有 参数分析功能。
Maxwell 2D的主要操作按钮如下图所示：
求解类型 快捷安钮
图形操作 快捷安钮
材料属性 座标变换 图形绘制 快捷安钮 快捷安钮 快捷安钮
第一讲
图(a)：从左至右分别为新建Maxwell 2D 工程，新建 RMxprt 工程和新建Maxwell 3D 工程。
图(b)：常用视图操作按钮，有视图移动、旋转、缩放 和全局视图等按钮。
第一讲
2、创建一个新的工程
（1）在Maxwell窗口中, 左键单击工具栏������ 图标, 或 选中菜单栏File > New；
（2）右键单击工程名, 然后选择弹出的快捷菜单栏 rename项， 改变工程名名称；
（3）选中菜单栏Project > Insert Maxwell 2D Design；
2、诺伊曼边界条件（Neumann ) 第二类边界条件，它规定了边界处势的法向导数分布。 Maxwell所提到的齐次诺伊曼边界，即法向导数为0，默 认边界条件，不需用户指定。
第一讲
3、对称边界条件（Symmetry Boundary）：包括奇 对称和偶对称边界
奇对称边界可以模拟一个设备的对称面，在对称面 的两侧电荷、电位、电流满足大小相等、方向相反。
ansoft maxwell 入门及相关基础操作PPT课件
前者适用于XY 坐标系,而后者适用于RZ 坐标系。Const 为给定常
数， AZ 和 Aθ 分别为XY 坐标系下Z 方向上的矢量磁位和RZ 坐标
系下θ 方向矢量磁位。
4 边界条件（Boundary）
将 选 择 模 式 切 换 到 edge ， 点 击 菜 单 栏 中 的 Maxwell2D/Boundaries Assign / Vector Potential Boundary（或者在工作窗口右键）
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 而减少所计算的数据量。
5 激励源设置（Excitations）
5 激励源设置（Excitations）
在 线 圈 端 口 定 义 界 面 里 ， 包 括 端 口 名 称 ， Number of Conductors 线圈匝数。若是双层绕组，这个匝数是每槽导体数的一 半，若是单层绕组，则为每槽导体数。当每次选中多个截面一起定 义时，不需要乘以截面个数。
1 功能介绍
Ansoft公司的Maxwell 2D/3D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。它包括电 场、静磁场、涡流场、瞬态场和温度场分析模块，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。它所包 含的自上而下执行的用户界面、领先的自适应网格剖分技术 及用户定义材料库等特点，使得它在易用性上遥遥领先。它 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。
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 入门及相关基础操作
1 Ansoft Maxwell 功能介绍
2 Ansoft Maxwell 3 Ansoft Maxwell 4 Ansoft Maxwell 5 Ansoft Maxwell
模型建立 材料管理 边界条件 激励源设置
6 Ansoft Maxwell 求解参数设置
A
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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。
A
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5 激励源设置（Excitations）
其中Name 选项可以设定所加激励源的名称。Value 项可以设 定激励源的电流值，需要说明的是对于多匝线圈，该值应该是给 总的安匝数，而不是一匝线圈的电流值。即value= 电流*匝数
A
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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。
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。
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
Ansoft MaxwellAnsoft Maxwel l 2D/3D 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（Defi ne 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…………………………………………………………………………1 4 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 1 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。
ansoft-maxwell-入门及相关基础操作
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，
AnsoftMaxwell 简介PPT学习教案
第24页/共26页
导出电场强度E 的数据
Grid Output Min: [-0.002 -0.002 0] Max: [0.002 0.002 0.001] Grid Size: [0.0001 0.0001 0.001] Vector data "Domain(Volume(AllObjects), <Ex,Ey,Ez>)“
Ansoft Maxwell
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， 时变磁 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 。
En = En
100%
Delta Energy：迭代能量误差变化量 若当前迭代次数i>1次， Delta Energy =|第i-1次Energy Error-第i次Energy Error|
第6页/共26页
Ansoft的自适应有限元计算
迭代停止条件：两种条件
1. Maximum number of passes
第22页/共26页
9.后处理 导出电场强度E 的数据 1. Maxwell 3D> Fields > Calculator
2. Quantity> E
3. Geometry> All objects
4. Domain
第23页/共26页
导出电场强度E 的数据 5. Export
数据保存路径：英文目录 可用写字板打开
瞬态场transientfieldansoft仿真步骤建模设置材料属性电导率介电常数磁导率等设置激励源和边界条件自适应网格剖分后处理有限元计ansoft的自适应网格剖分在几何结构突变处计算场量变化大处剖分网格加密其他部位较稀疏这样既保证计算精度也保证了计算速度
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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。”
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
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
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。
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
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，
• 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
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
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 – Symmetபைடு நூலகம்y 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）
——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)