Maxwell基本教学教程仿真实例文档格式.docx
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创建上极板六面体
上极板起点：
（0,0,3）
将六面体重命名为UpPlate
创建中间的介质六面体
介质板起点：
（0,0,1）
将六面体重命名为medium
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）
PaddingPercentage：
0%
忽略电场的边缘效应（fringingeffect）
电容器中电场分布的边缘效应
2.设置激励（AssignExcitation）
选中上极板UpPlate,
Maxwell3D>
Excitations>
Assign（计划，分配）>
Voltage>
5V
选中下极板DownPlate,
Assign>
0V
3.设置计算参数（AssignExecutiveParameter）
Maxwell3D>
Parameters>
Matrix（矩阵）>
Voltage1,Voltage2
4.设置自适应计算参数（CreateAnalysisSetup）
AnalysisSetup>
AddSolutionSetup
最大迭代次数：
Maximumnumberofpasses>
10
误差要求：
PercentError>
1%
每次迭代加密剖分单元比例：
RefinementperPass>
50%
5.Check&
Run
6.查看结果
Reselts>
Solutiondata>
Matrix
电容值：
31.543pF
2.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（DCconduction（传导））
恒定电场的源：
（1）VoltageExcitation，导体不同面上的电压
（2）CurrentExcitations，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。
只有在不使用VoltageExcitation时，才用Sink。
保证
DCconduction求解器：
不计算导体外的电场，计算时，不考虑材料的介电常数参数。
例：
绘出如下图所示导体结构中的电流流向图
PlanarCap（工程命名为“DCConduction”）
DCConduction
创建导体Conductor
Box
起点：
（1,-0.6,0）
（1,0.2,0.2）
将六面体重命名为Conductor
Copper（设置材料为铜）
创建另3个并列的导体
SelectConductor
Edit>
Duplicate（重复）>
AlongLine（沿线复制）
输入line矢量的第1个点：
（0，0，0）
输入line矢量的第2个点：
（0，0.4，0）
输入复制总数：
4（包括原导体）
创建导体Conductor_4
（0.8,-1,0）
（0.2,2.2,0.2）
将六面体重命名为Conductor_4
创建导体Conductor_5
（0.8,-0.4,0）
（-1.2,0.2,0.2）
将六面体重命名为Conductor_5
创建导体Conductor_6
SelectConductor_5
Duplicate>
Mirror（镜像复制）
输入对称镜像平面法向量在平面中的第1点坐标：
输入对称镜像平面法向量在平面外的第2点坐标：
（0，1，0）
上述设置表示镜像平面为XOZ平面
将六面体重命名为Conductor_6
创建导体Conductor_7
（-0.4，0.6，0）
（-0.4,-1.2,0.2）
将六面体重命名为Conductor_sink
10%
按f，将体选择改为面选择
2.1设置电流注入源
选中如下图所示6个面
Current>
1A
Maxwell在上述6个面上产生6个输入电流激励源
2.2设置电流汇（CurrentSink）
选中Current_sink导体的下列2侧面
Sink
3.设置剖分操作（AssignMeshOperations）
选中所有物体，Ctrl+A
Meshoperations>
Assign>
InsideSelection>
LengthBased
不选Restrictlengthofelements
选中Restrictthenumberofelements
输入maximumnumberofelements：
10000（设置剖分单元的最大数量）
Default
6.后处理
绘出导体中的电流流向图
选中所有导体
Fields>
J>
J_Vector
调节矢量箭头尺寸
3.恒定磁场问题实例：
恒定磁场力矩计算
计算如下图所示永磁体模块在线圈磁场中所受力矩。
Magnetostatic（静磁）（工程命名为“Magnetostatic”）
Magnetostatic
创建线圈
RegularPolygon（创建线圈横截面）
中心点坐标：
（X,Y,Z）>
（0,5,0）
设置截面半径：
（0.5,0,0）
截面多边形边数：
NumberofSegments:
12
将多边形重命名为Coil（线圈）
选中Coil
Sweep>
AroundAxis（设置如下）
copper（设置材料为铜）
创建永磁体模型
（-3,-0.5,-0.5）
（6,1,1）
将六面体重命名为Magnet（磁铁）
NdFe35（设置材料为NdFe35铷铁硼材料）
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（CreateSection）
SelectCoil
Modeler>
Surface>
Section
Boolean>
SeparateBodies（分离两Section面）
删除1个截面
Select1个截面，Del
将剩下的1个截面重命名为“Section1”
旋转线圈和激励电流加载面
选中Coil和Section1
Region
100%
选中线圈截面：
Section1
Current
Name:
Current1
Value:
100
Type:
Stranded（链）
选中Magnet
Torque
Torque1
Virtual
Axis:
Global:
:
Z,Positive
Maximumnumberofpasses：
15
PercentError:
RefinementperPass:
30%
Torque
力矩：
-2.9288E-005（N·
m）
XOY平面磁场强度幅值分布图
XOY平面磁场强度方向矢量图
4.参数扫描问题实例：
计算如下图所示铁块所受线圈磁场的作用力。
要求对线圈中的电流和铁块的高度做参数扫描，计算不同设置值时，作用力的大小。
Parametric（工程命名为“Parametric”）
创建线圈
RegularPolyhedron（创建多边形柱体1）
CenterPosition（中心点坐标）：
（0,0,0）mm
StartPosition（起点坐标）：
（1.25,0,0）mm
Axis（对称轴）：
Z
Height（柱体高度）：
0.8mm
多边形边数：
36
将多边形重命名为Polyhedron1
选中Polyhedron1（创建多边形柱体2）
CTRL_C，CTRL_V
修改相关设置
（1,0,0）mm
将多边形重命名为Polyhedron2
选中Polyhedron1，Polyhedron2
Modeler（建模）>
Subtract（减去）
BlankPark:
Polyhedron1
ToolPark:
Polyhedron2
将Polyhedron1重命名为Coil
创建铁块模型
任意创建一个6面体
尺寸参数设置如下：
注意：
ZSize参数的值为：
“SlugHeight”
将六面体重命名为Slug
iron（设置材料为iron）
200%
SectionPlane:
YZ平面
AmpTurns
Stranded（线形激励电流）
选中Slug（弹头）
Force
Force1
5
5.创建参数扫描设置
OptimetricsAnalysis>
AddParametric
点击Add，创建扫描参数
variable选择：
SlugHeight
linearstep
Start=1,Stop=2,Step=0.5
点击Add>
>
按键
将SlugHeight的扫描设置添加到右边空白栏
AmpTurns（设置安匝数的扫描）
Start=100,Stop=200,Step=50
将AmpTurns的扫描设置添加到右边空白栏
点击OK.
点击Calculations子菜单
点击SetupCalculations
点击AddCalculations
Setup1出现在SetupSweepAnalysis菜单中
点击Done
在Options子菜单中
选中如下设置
“SaveFieldandMesh”:
在每一步参数扫描计算后，保存相应的计算场量和剖分信息，一般，系统为节约内存，默认不保存。
“Copygeometricallyequivalentmeshes”在下次计算中，可重复使用上次计算时未变形的模块的剖分数据。
一般来说，频率扫描时，不推荐使用该选项，因为Ansoft的剖分算法是与频率相关的。
5.Check
6.计算
在ProjectManager窗口
Optimetrics
右键点击ParametricSetup1
选择Analyze
7.查看结果
选择ViewAnalysisResult
右键点击CreateReport
设置参数如下：
点击NewReport
5.恒定磁场实例：
三相变压器电感计算
计算如下图所示变压器绕组的电感。
（学习半对称模型的使用half-symmetry）
Inductance（工程命名为“Inductance”）
改变作图单位Modeler>
Units>
SelectUnits:
in（inches）
创建变压器铁芯框架
Position：
（-1,-6,0）
Box尺寸：
（XSize,YSize,ZSize）>
（2,12,10）
（-1,1,2）
（2,3,6）
选中Box2
AroundAxis
Z
Angle:
180deg
Totalnumber:
2
选中Box1，Box2，Box2_1
Subtract
BlankParts:
Box1
ToolParts:
Box2，Box2_1
不要选：
“Clonetoolobjectsbeforesubtracting”
Box（创建Gap（缺口））
选中Box1，Box3
Box3
选中Box1
SeparateBodies
将分离后的模型分别重命名为：
“Core_E”（原Box1）和“Core_I”
将两者的材料重设为：
“steel_1008”steel（钢）
GridPlane>
YZ
Rectangle
设置如下：
XY
选中Rectangle2
DeleteLastOperation（形成Rectangle1围绕的轨迹）
选中Rectangle1，Rectangle2
AlongPath（可以形成环形线圈）
Angleoftwist:
0deg
DraftAngle:
Drafttype:
Round
选中Rectangle1
AlongLine
（0,0,0）
（0,0,1.925）
TotalNumber:
3
选中Rectangle1,Rectangle1_1,Rectangle1_2
（0,5,0）
将Rectangle1,Rectangle1_1和Rectangle1_2重命名为：
Coil_left,Coil_left_1,Coil_left_2
将中间柱上线圈重命名为：
Coil_mid,Coil_mid_1,Coil_mid_2
将右边柱上线圈重命名为：
Coil_right,Coil_right_1,Coil_right_2
将所有Coil的材料改为Copper
选中所有线圈
选中YZ平面
Delete（删除多余的面）
将左边柱上的截面重命名为：
Section1,Section2,Section3
将中间柱上的截面命名为：
Section4,Section5,Section6
将右边柱上的截面命名为：
Section7,Section8,Section9
选中左边柱上线圈截面：
PhaseA
-0.5*Mag
Stranded
确认，弹出AddVariable窗口
Variable：
Mag>
Value:
30A
选中中间柱上线圈截面：
PhaseB
Mag
选中右边柱上线圈截面：
PhaseC
3.设
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