Ansoft Maxwell 2D 工程电磁场有限元分析

第 1 篇 Ansoft 2D 基础
Ansoft 2D分析的基本步骤:
Maxwell 2D 基础
1.1Maxwell 2D的模型绘制
1.1.1 曲线模型的绘制
在讲解模型绘制前，需要事先介绍软件的默认坐标系和模型绘制方式。图 1-6 所示的是在屏幕右下角的模型绘制坐标系，无论绘制线段还是圆弧，都可以在此对话 框中输入所给定的坐标，因为软件采用的是2D 和3D 在同一个绘图区，所以在绘制 2D 模型时Z 方向上的量可以恒定为0，仅输入X 和Y 方向上的坐标数据即可。在三个 方向上数据栏后有两个下拉菜单，第一个为绘制模型时的坐标，默认是采用Absolut 绝对坐标，也可以通过下拉菜单将其更换为相对坐标，则后一个操作会认为前一个绘 图操作的结束点为新相对坐标点起点。后一个下拉菜单是坐标系统的选择，共有三种 常用坐标系统，分别是Cartesiar 直角坐标系，Cylindrical 柱坐标系和Spherical 球坐标 系。当绘制的模型形状不一时，可以根据其需要更换不同的坐标系。软件默认的是直 角坐标系。 在图 1-5 所示的绘图菜单栏中，自上而下分别为绘制线段、绘 制曲线、绘制圆弧和绘制函数曲线；绘制矩形面、绘制椭圆面、绘制 圆面和绘制正多边形面域；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。
1.1.2 曲面模型的绘制
前面通过绘制封闭曲线模型，再通过菜单中的 Surface/Cover Lines 操作，可以将其转化曲 面，除此之外还可以通过直接绘制曲面的方式得到所要的二维曲面模型。 例 1-3：在2D 中的XOY 平面内绘制正四边形，边长等于10 mm，起点坐标为原点(0，0，0)， 正四边形位于第一象限内。 在快捷按钮中找到绘制矩形面的按钮，单击该按钮 ，或者在菜单栏中点击 Draw/Rectangle 选项也可以直接绘制矩形面。 （1）正四边形面域的起始点坐标 （2）正四边形面域的边长输入 通过顶点坐标输入和边长输入，所形成的正四边形面域如下左图所示。 例 1-4：在2D 中的XOY 平面内绘制椭圆，要求长轴距离等于10 mm，短轴距离等于5 mm，圆 心点坐标为原点(0，0，0)。
Maxwell 2D 基础
1.1Maxwell 2D的模型绘制
1.1.1 曲线模型的绘制
例 1-1：在2D 中的XOY 平面内绘制正四边形，边长等于10 mm，起点坐标为原点(0，0 ，0)，正四边形位于第一象限内。
(1) 不选择自动生成面时的效果 (2) 选择自动生成面时的效果 设置选项在 ： Tools/Options/Modeler Options/Operation-Polyline-Autimatically cover closed polyline 项前的对号去掉，
软件简介
MAXWELL 2D：工业应用中的电磁元件，如传感器，调节器，电动机， 变压器，以及其他工业控制系统比以往任何时候都使用得更加广泛。由于 设计者对性能与体积设计封装的希望，因而先进而便于使用的数字场仿真 技术的需求也显著的增长。在工程人员所关心的实用性及数字化功能方面 ，Maxwell 的产品遥遥领先其他的一流公司。Maxwell 2D 包括交流/ 直流磁 场、静电场以及瞬态电磁场、温度场分析，参数化分极，以及优化功能。 MAXWELL 3D： 向导式的用户界面、精度驱动的自适应剖分技术和强大 的后处理器时的Maxwell 3D成为业界最佳的高性能三维电磁设计软件。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、某一频率下的阻抗（R和L）、力、转矩、电感、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、温 度分布等图形结果。
Ansoft maxwell
软件用途: 电磁场分析软件 英文名: Ansoft maxwell 别名: Ansoft Maxwell EM 版本: V15 发行时间: 2012年 制作发行: ANSOFT (现已被ANSYS收购)
总部官方网：/Products/Simulation+Technology/Electromagnetics/Electromechanical+Design/ANSYS+Maxwell 中国官方网：/zh_cn/产品/仿真技术/电磁自动化设计/ANSYS+13.0+电磁设计解决方案
软件默认的参数变量为_t，在X、Y、Z 三个方向上都可以设置为_t的函数，而在 Start_t 和End_t 中设置参数_t 的起始和终止范围，通过Points 项可以设置由多少个点 组成该参数曲线，若设置为0 则表示由软件默认的点数组成，此时的曲线较为光滑 ，若该项设置过少则曲线将有多段直线组成。
(1)封闭的三叶玫瑰线的效果 (2)由封闭曲线形成的三叶玫瑰面域 生成曲面的步骤： Tools/Options/Modeler Options/Operation-Polyline-Autimatically cover closed polyline 项前的对号去掉，
Maxwell 2D 基础
1.1Maxwell 2D的模型绘制
课题：
Ansoft Maxwell 工程电磁场有限元分析基础 及在电推剪线圈设计中的应用
主讲：徐堂文
前言
• Ansoft Maxwell 作为世界著名的商用低频电磁场有限元软件之一 ，在各个工程电磁领域都得到了广泛的应用。其使用领域遍及电 器、机械、汽车、水利水电、航空航天、船舶、电子、核工业、 冶金、兵器等众多行业，为各领域的科学研究和工程应用做出了 巨大的贡献。 • 我们公司的产品—电推剪、修发器所用的线圈电磁铁、电机马达 也都属于电磁场的范畴，该软件能在很大程度上指导和优化我们 的设计。 • Maxwell 2D能在
AnSoft软件工作界面
AnSoft软件工作界面
Maxwell V12 2D 主要操作按钮: (1) 计算类型快捷按钮 (2) 常用快捷按钮 (3) 视图操作快捷按钮 (4) 模型绘制快捷按钮 (5) 模型材料快捷按钮 (6) 相对坐标系快捷按钮 (7) 模型检测和注释快捷按钮
《Pro/ENGINEER Wildfire3.0基础 设计》周四新 和青的模型绘制
1.1.1 曲线模型的绘制
例 1-2：在2D 中的XOY 平面内绘制三叶玫瑰线，不使封闭曲线生成面域。
x(t)= 10 ⋅sin(3t ) ⋅ cos (t ) y(t)= 10 ⋅sin(3t ) ⋅ sin (t )
0 ≤ t ≤π