恒定磁场力矩计算.docx

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恒定磁场力矩计算

电磁场与电磁波实验报告

实验三

班级：

通信13-4

姓名：

学号：

日期：

2015.6.7

实验三恒定磁场力矩计算

1、实验目的

1.学习软件Ansoftmaxwell软件的使用方法；

2.巩固恒定磁场的基本理论；

3.通过软件的学习掌握运用AnsoftMaxwell进行恒定磁场仿真的流程；

4.熟悉Ansoftmaxwell参数扫描功能。

2、实验内容

1.巩固AnsoftMaxwell有限元分析步骤；

2.会用AnsoftMaxwell后处理器和计算器对仿真结果分析；

3.恒定磁场力矩计算。

3、实验步骤

1.建模

Project>InsertMaxwell3DDesign

File>Saveas>Parametric（工程命名为“Parametric”）

选择求解器类型：

Maxwell>SolutionType>Magnetostatic创建线圈

Draw>RegularPolyhedron（创建多边形柱体1）

CenterPosition（中心点坐标）：

（X,Y,Z）>（0,0,0）mm

StartPosition（起点坐标）：

（X,Y,Z）>（1.25,0,0）mm

Axis（对称轴）：

Z

Height（柱体高度）：

0.8mm

多边形边数：

NumberofSegments:

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

CenterPosition（中心点坐标）：

（X,Y,Z）>（0,0,0）mm

StartPosition（起点坐标）：

（X,Y,Z）>（1,0,0）mm

Axis（对称轴）：

Z

Height（柱体高度）：

0.8mm

多边形边数：

NumberofSegments:

36

将多边形重命名为Polyhedron2

创建线圈选中Polyhedron1，Polyhedron2

Modeler（建模）>Boolean>Subtract（减去）

BlankPark:

Polyhedron1

ToolPark:

Polyhedron2

将Polyhedron1重命名为Coil

AssignMaterial>copper（设置材料为铜）

创建铁块模型

Draw>Box

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

AssignMaterial>iron（设置材料为iron）

图1-1模型

创建计算区域（Region）

Draw>Region

PaddingPercentage：

200%

创建激励电流加载面（CreateSection）

SelectCoil

Modeler>Surface>Section

SectionPlane:

YZ平面

图1-2设置YZ平面

Modeler>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”

图1-3分离截面

2.设置激励

选中线圈截面：

Section1

Maxwell3D>Excitations>Assign>Current

图2-1设置激励

Value:

AmpTurns

Type:

Stranded（线形激励电流）

3.设置计算参数

选中Slug（弹头）

Maxwell3D>Parameters>Assign>Force

Name:

Force1

Type:

Virtual

图3-1设置计算参数

4.设置自适应计算参数（CreateAnalysisSetup）

Maxwell3D>AnalysisSetup>AddSolutionSetup

最大迭代次数：

Maximumnumberofpasses：

5

误差要求：

PercentError:

1%

次迭代加密剖分单元比例：

RefinementperPass:

30%

图4-1设置自适应计算参数

5.创建参数扫描设置

Maxwell3D>OptimetricsAnalysis>AddParametric

点击Add，创建扫描参数

variable选择：

SlugHeightlinearstep

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

variable选择：

AmpTurns（设置安匝数的扫描）

linearstep

Start=100,Stop=200,Step=50

点击Add>>按键将AmpTurns的扫描设置添加到右边空白栏

点击OK.

图5-1创建扫描参数

点击Calculations子菜单

点击SetupCalculations

图5-2Calculations

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

图5-3设置

6.Check&Run

7.计算

右键点击ParametricSetup1

选择ViewAnalysisResult

图7-1计算

在ProjectManager窗口

右键点击CreateReport

设置参数如下：

图7-2设置参数

点击NewReport

图7-3结果

4、心得体会

所得仿真值与理论值有所差别是因为理论值为理想状态下所得的结果，但实际过程中要考虑到多种因素。

通过学习maxwell初步了解如何运用仿真软件构建模型以及解决问题。