Maxwell V12.1应用培训、教程(Rmxprt Maxwell 2d Maxwell 3d)

2D
Maxwell 3D
静电场
电流场
瞬态场 温度场 参数化和优化设计 等效电路提取器
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Maxwell V12
Maxwell V12 的仿真操作步骤为： 指定求解器类型 （Solution type） 创建几何模型并指定材料属性 （Draw Model & Material）
添加求解选项并验证模型 （Add Solution Setup->Validate）
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Maxwell 图形界面
菜单栏，下面是各菜单对应的快捷按钮
模型结构、坐标系、 计算结果都在此栏 显示
工程管理栏 （最重要，所 有计算步骤都 在其中）
模型部件 管理栏 模型属性管理（名称，尺寸， 材料，颜色，透明度等）
信息提示栏（成功， 错误原因都有提示）
计算进度在此查看
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2D XY Plane Model —— Parallel Plate
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Parallel Plate —— Setup Boundary / Source
在选择外界为气球边界的 时候，一定要选择边界线 而不是整个面（为何选择 气球边界？各种边界的含 义？请参看相关书籍）
平板电容器中上极板施 加电压为1000V； 下极板施加电压为0V； 外边界设为气球边界， 模拟无限大空间场
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模型验证并添加求解选项 （Validate & Setup Solution
点击Validate验证是否完成了各个步骤，可以进行求解
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验证对话框
如果右框中提示的每一个步骤都打钩了就能开始求解了， 有任何步骤还需要设置软件都会进行相关提示
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求解
验证完毕点击Analyze all进行求解
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V12.1
Maxwell 软件应用
主要内容
• Maxwell软件应用简介
• Maxwell软件的安装过程
• Maxwell 2D 界面功能
• 2D 电场计算建模
• 2D 模型求解 • 2D 图形后处理
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Maxwell 软件简介
• Maxwell 软件是Ansoft公司仿真软件系列中的电磁场分析模块， 在安装时可以看到Maxwell程序文件是安装在名为Ansoft的文件 夹下的。 磁场模块
在计算的时候在此框可以观察求解进度，此框左边的框中是软 件状态提示，任何操作成功或者失败都能在此看到提示
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ຫໍສະໝຸດ Baidu 求解过程观察求解进度
求解过程中可以单击solution data 按钮查看求解进度，弹出左下的对 话框中的energy error项表示计算 能量误差，如果该项随着pass递减 则说明计算收敛，不收敛的话就需 要中止当前计算后通过改进模型或 者其他设置重新计算了 计算结束后也可以在Result中选择 Solution data的其他选项卡查看Force、 Torque、Matrix等各项特定属性
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提示栏提示求解成功后即进入“后处理”
选择要分析的电 场特性以及该特 性所在的范围
右击需要查看属性的部件，选择Field后弹出此对话框， 或者在工程管理栏的Field Overlay也能实现此功能。
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后处理：电场强度云图
双击结果图中的 数字栏可以修改 图的属性，弹出 下页所示对话框
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点击可以选择画出电位等位线如 下页图所示 （电位线是电场分析的重要属性） 对话框中每项都对应各自属性， 任何修改可以在图中实时动态反 映出来，各项的含义请自己体会
施加边界条件和源 （Boundary & Source）
求解 （Analyze All）
后处理绘制场量图和取数据 （Result & Field Overlays）
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ANSOFT软件的安装过程
1. 把安装的软件包进行解压，解压出来的bin文件用虚 拟光驱载入进行安装。 2. 安装结束后，把crack文件夹中的licence复制到 Ansoft\admin中。 3. 把crack文件夹中的2008.exe复制到 Ansoft\maxwell12文件夹中，运行之。 4. 把crack文件夹中的 复制到Ansoft\Maxwell12中， 并运行，弹出对话框中浏览找到相应文件后，选择 Next，提示成功后即可运行程序。
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启动原始界面中选择二维求解
选择二维（insert Maxwell2D design）
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指定求解器类型
首先，右击后在solution type中选择求解类型
默认的为磁 场，选择静 电场
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模型的建立以及指定属性
选择画图工具
也可以在菜单栏的“DRAW”中选择画图工具
注意：所有在按钮界面出现的工具按钮都可以在菜单栏找到相应菜单选项 尽量用直观方便的按钮设计更迅速
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经验提示：
1、使用过程中养成软件及时保存的好习惯，虽然软件会默认每隔10项操 作后自动保存一次。 2、各个部件和文件名称尽量用英文字母，避免不必要的软件识别错误。 3、有问题先看Help帮助文档，再找他人帮忙，一般问题都能从Help中获 得帮助，不过全是英文的，。 4、一个project下可以有多个design，使用软件可以计算各种情况方便比 较，不同的计算结果尽量多保留，以不同的名称区别即可，不要删除。 5、要在软件中截取结果图，可以直接右击结果，选择copy image。 6、软件默认单位都按照国际单位制，长度mm等，所用图形界面尽量使 用默认设置，方便与他人交流。 7、各种求解器大同小异，主要在激励Excitation和后处理Field Overlay 中有区别，使用时多利用电磁场理论可解决一些难题。
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示例一： 平行平板电容器电场计算
假设平行极板相对板间距离足够大，即平板电容器之间电场分布可近似为 平行平面场，故采用XY平面建模分析； 考虑极板的厚度，并为降低极板边缘效应，在极板两侧边采用圆弧过渡； 设极板之间充满相对介电常数er=6的均匀电介质；
设极板截面长为100mm
端部圆弧为 R2.5 的半圆 板间距离为10mm 板间电压差为1000V
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电位线分布示意图
以上是对各种结果云图的演示说明，如果要提取各种曲线图和表格，请 在工程管理栏中的Result右击选择相应属性
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曲线图和数据表格的提取
如果你想在结果中提取沿某一条线的电场特性或者数据：
1、在模型建立时就请先建立该路径线，对该路径线不要做其他任何设置。 （不需要设置材料） 2、计算完毕后在工程管理栏的Result中选择Create Field Report，曲线图选 择Rectangular plot，数据选择Data table，3D曲线图可自学，弹出如下对话 框。 3、Geometry中选择所沿的 路径线，曲线图的X,Y轴代表 的含义都可在此设置， Quantity选择所要显示的电场 特性。 4、单击New Report生成曲线 图或table。 5、Result中可以管理修改各 结果图的属性。
点击选择材料
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选择材料时弹出的对话框
在此输入材料名 称，如铜copper， 铝aluminum， 可以根据名称直 接搜索
对于在材料库中没有的材料要进行新的定义，但一般常见材料 如铝，铜等都可以在库中找到
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施加边界条件和源
按照提示的顺序点击并选择边界条件Boundary和激励Excitations选项 （也可在模型部件管理栏右击相应部件Assign Boundary或者Excitation）
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模型验证并添加求解选项 （Validate & Setup Solution
每个设计必须要设 定求解（solution setup），在此选 择求解的步长以及 计算允许误差
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求解选项对话框 （Setup Solution）
输入计算的步长以 及误差精度，旁边 Convergence等其 他选项卡的设置请 自学
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计算区域外 边界（即绘 图区边界） 绝缘介质 （空气 Vacuum） Note 计算中假设 绝缘介质充 满整个计算 区域 平行板电 容器模型
Tips 计算区域外 边界大小一 般取为求解 模型的3～5 倍（需根据 具体计算要 求而定）； 外边界需要 施加适当的 边界条件
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材料属性的指定
所有部件的材料属性也会在模型 管理栏显示，也可在此处右击相 应部件管理其属性