Maxwell基础教程仿真实例Word格式文档下载.docx
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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)
PaddingPercentage0%
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,
Excitations>
Assign>
0V
3.设置计算参数(AssignExecutiveParameter
Maxwell3D>
Parameters>
Assign>
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
E[5」
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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J0DCconduction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”)选择求解器类型:
DCConduction创建导体Conductor
Box
起点:
(X,Y,Z)>
(1,-0.6,0)
(dX,dY,dZ)>
(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:
(0,0,0)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
创建计算区域(Region)
PaddingPercentage10%
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maximumnumberofelements10000(设置剖分单元的最大数量)
4.设置自适应计算参数(CreateAnalysisSetupMaxwell3D>
AddSolutionSetupDefault
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
调节矢量箭头尺寸一
l[A/nA2j
札15皿』"
人錚应■别P
电.叱
\说W珂祁工U雲IIP■s.HKOc^aB?
I.WMII7
THZr-CeHiBa
V医iCCEjfREJ
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”)选择求解器类型:
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
PaddingPercentage100%
2.设置激励(AssignExcitation)选中线圈截面:
Section1
Current
Name:
Current1
Value:
100
Type:
Stranded(链)
3.设置计算参数(AssignExecutiveParamete)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
KT
*二二■二■二■z
IL41
Ih■■■bJL*.dal
IS尉:
XOY平面磁场强度方向矢量图
UI9
3L佃“囲
1
J
v.Wrtti
4.参数扫描问题实例:
恒定磁场力矩计算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”)选择求解器类型:
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)mmAxis(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
(0,0,0)mm
(1,0,0)mm
Axis(对称轴):
36将多边形重命名为Polyhedron2
创建线圈
选中Polyhedron1,Polyhedron2
Modeler(建模)>
Subtract(减去)
BlankPark:
Polyhedron1
ToolPark:
Polyhedron2
将Polyhedron1重命名为Coil
copper(设置材料为铜)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”
PiupciLji^.TroiimiriyCkdubramcILrit.=MeucwuIIDc^ign13Dhtodclei
Name
Value
Lhd
EvaLiat&
dValue
[DEserptian
Gommaincl
CreaieBox
GIPtHI
Posilon
-Q5.-C.5.D
mm
■0.5mm.-05fiim.Ornmi
题&
1mm
vS«
e
lmn»
ZSne
SluqHeiaft
・l
~~Shaw\fddern
将六面体重命名为Slug
iron(设置材料为iron)
Region
PaddingPercentage200%
创建激励电流加载面(CreateSectior)
SectionPlane:
YZ平面
Select1个截面,Del
选中线圈截面:
Excitations>
Current
AmpTurns
Stranded(线形激励电流)
3.设置计算参数(AssignExecutiveParamete)选中Slug(弹头)
Force
Force1
4.设置自适应计算参数(CreateAnalysisSetupMaxwell3D>
AddSolutionSetup
Maximumnumberofpasses:
5
PercentError:
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)linearstep
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
AlIJ/EdllJuji
Contes
aceCalculationELaixge
ReportTfl?
e:
SoJluzion:
jMagHfitoGtatle■|
|sotupl7LjiflzAdap^i^~
CaloJationExpressian;
Foke_mag
Rance
Fjorhim
Paiahicier;
Furuel
CoHeyuy:
Vanalbtes
Output刊讪店
runtliun.;
Force
Design
Quciitty;
<
none>
ate
3CQS
4CQ5b
□ng.ang_rad
3tn
wnh
Atnatarti
OutputIfanabes...I
UpdateCacuhtion
AddC^lcjIaUor
点击AddCalculations
Setupl出现在SetupSweepAnalysiS菜单中点击Done
在Options子菜单中
选中如下设置
SweepDeftnibcns|Table]General|CalculatensOpiians
两SaveFieldsAndMesh
何Copy^eomeiricaiiyequivalentmeshes
“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:
FitldsReport
DeleteA_JLKepcxris
CreateReport
Rectan^ularPlot
Dat«
Tablg
3Ef.aetukffjJLarPlot
100
Kepprt:
PrpjectJ-IasT?
I13PP^«
xgn1-WarReport-NewTxace(sj
Context
刃戍|s*tt|pl!
LjstAdatti^e二|Parameter:
冋⑹匚|
Tr^ct
FoLniLias
y-ForcG_nnag
—Zl
gangs
Fuicio-i..,
UpdjjteReport
R?
tealtime
®
tput粘帖bles...uttions,.,
点击NewReport
Cdagny;
!
VdrldblesuiutputWariahe主
l-orc*
Quantity:
Function:
Nftwreport
Apply1旧oe|A^dlrace
2ucXYPfotlSOOD-E
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)
Inductanee(工程命名为“Inductanc6‘)选择求解器类型:
Magnetostatic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,丫Size,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))
Fam*
Vilut
Vmt
Xv