Mawell瞬态场仿真实例文档格式.docx

1、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mediummica（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,Maxwell3DExcitationsAssignVoltage5V选中下极板DownPlate,0V3.设置计算参数（AssignExecutiveParameter）

2、ParametersMatrixVoltage1,Voltage24.设置自适应计算参数（CreateAnalysisSetup）AnalysisSetupAddSolutionSetup最大迭代次数： Maximumnumberofpasses10误差要求： PercentError1%每次迭代加密剖分单元比例： RefinementperPass50%5.Check&Run6.查看结果ReseltsSolutiondataMatrix电容值：31.543pF2.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（DCconducti

3、on）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ConductorBox起点：（1,-0.6,0）（1,0.2,0.2）将六面体重命名为C

4、onductorCopper（设置材料为铜）创建另3个并列的导体SelectConductorEditDuplicateAlongLine（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_6SelectConductor_5Mirror（镜像复制）输入对称镜

5、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_sink10%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Current1AMaxwell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Sink3.设置剖分操作（AssignMeshOperations）选中所有物体，Ct

6、rl+AMeshoperationsInsideSelectionLengthBased不选Restrictlengthofelements选中Restrictthenumberofelements输入maximumnumberofelements：10000（设置剖分单元的最大数量）Default6.后处理绘出导体中的电流流向图选中所有导体FieldsJJ_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（工程命名为“Magnetostatic”）Magnetostatic创建线圈RegularPoly

7、gon（创建线圈横截面）中心点坐标：（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选中CoilSweepAroundAxis（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MagnetNdFe35（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）SelectCoilModelerSurfaceSectionBooleanSeparateBodies（分

8、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Section1Region100%选中线圈截面：Section1CurrentName:Current1Value:100Type:Stranded选中MagnetTorqueTorque1VirtualAxis:Global:Z,Positive Maximumnumberofpasses：15 PercentError: RefinementperPass:30%力矩：-2.9288E-005（Nm）XOY平面磁场强度幅值分布图XOY平面磁场强度

9、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”）RegularPolyhedron（创建多边形柱体1）CenterPosition（中心点坐标）：（0,0,0）mmStartPosition（起点坐标）：（1.25,0,0）mmAxis（对称轴）：ZHeight（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

10、多边形重命名为Polyhedron2选中Polyhedron1，Polyhedron2SubtractBlank Park:Polyhedron1Tool Park: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Slugiron（设置材料为iron）200%SectionPlane:YZ平面AmpTurnsStranded（线形激励电流）选中SlugForceForce155.创建参数扫描设置OptimetricsAnalysisAddParametric点击Ad

11、d，创建扫描参数variable选择：SlugHeightlinearstepStart=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AddCalculationsSetup1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

12、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.Check6.计算在ProjectManager窗口Optimetrics右键点击ParametricSetup1选择Analyze7.查看结果选择ViewAnalysisResult右键点击CreateReport设置参数如下：点击NewReport5.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

13、。（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ModelerUnitsSelectUnits: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Box2AroundAxisAngle:180degTotalnumber:2选中Box1，Box2，Box2_1BlankParts:Box1ToolParts:Box2，Box2_1不要选：“Clonetoolobjectsbeforesubtrac

14、ting”Box（创建Gap）选中Box1，Box3Box3选中Box1SeparateBodies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”GridPlaneYZRectangle设置如下：XY选中Rectangle2DeleteLastOperation（形成Rectangle1围绕的轨迹）选中Rectangle1，Rectangle2AlongPathAngleoftwist:0degDraftAngle:Drafttype:Round选中Rectangle1AlongLine（0,0,1.925）TotalN

15、umber:3选中Rectangle1,Rectangle1_1,Rectangle1_2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

16、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确认，弹出AddVariable窗口Variable：Mag30A选中中间柱上线圈截面：PhaseBMag选中右边柱上线圈截面：PhaseC3.设置自适应计算参数（CreateAnalysisSetup）设置非线性残差：nonlinearresidual:0.0014.设置计算参数（AssignExecutiveParameter）设置参数Matrix1弹出Matrix窗口在Setup子菜单下，include栏中确认打钩在PostProcessing子菜单下，Turns栏中全部改为30选中PhaseA_1,PhaseA_2,PhaseA_3点击按键：Group-将Group名改为PhaseA选中PhaseB_1,PhaseB_2,PhaseB_3将Group名改为PhaseB选中PhaseC_1,PhaseC_2,PhaseC_3将Group名改为PhaseC如下图所示：每个线圈有30匝，在同一个柱上的3个线圈是串联连接。设置参数Matrix2在PostProcessing子菜单下，Turns栏中全部改为15将Grou