MAXWELL使用说明
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maxwell建立随永磁体体旋转坐标系的方法摘要:一、引言1.背景介绍2.目的和意义二、Maxwell方程组概述1.Maxwell方程组的来源2.Maxwell方程组的基本内容三、建立随永磁体旋转坐标系的方法1.传统坐标系的局限性2.随永磁体旋转坐标系的构建四、方法的具体应用1.分析永磁体的磁场分布2.举例说明在实际问题中的应用五、方法的优点和局限性1.优点2.局限性六、总结与展望1.总结2.未来研究方向正文:随着科技的发展,电磁学的研究日益深入,Maxwell方程组作为电磁学的基础,其重要性不言而喻。
然而,在传统的坐标系中,Maxwell方程组的求解却面临着诸多困难。
为了解决这一问题,本文将介绍一种基于随永磁体旋转坐标系的方法,该方法在实际应用中具有很大的价值和意义。
Maxwell方程组是描述电磁场在时空中演化的基本方程组,包括电场、磁场和电荷密度、电流密度之间的关系。
在传统的坐标系中,Maxwell方程组的求解往往涉及到复杂的数学计算,这对于研究人员来说是一种挑战。
因此,寻求一种更简单、更实用的求解方法成为了当务之急。
建立随永磁体旋转坐标系的方法就是在此背景下应运而生的一种方法。
该方法的核心思想是将永磁体所在的坐标系作为研究对象,通过将传统的坐标系旋转到随永磁体旋转的坐标系,使得Maxwell方程组在此坐标系下变得易于求解。
具体来说,该方法主要包括以下几个步骤:1.分析永磁体的磁场分布:首先,需要对永磁体的磁场分布进行分析,这可以通过Maxwell方程组在随永磁体旋转坐标系中的形式来表示。
2.举例说明:为了更好地说明该方法的应用,我们可以举一个实际问题的例子。
假设我们有一个永磁体,在其周围存在一个导体壳,我们需要研究导体壳内的电流分布以及磁场分布。
通过使用随永磁体旋转坐标系的方法,我们可以将这个问题简化,从而更容易地求解。
3.优点与局限性:该方法在实际应用中具有很多优点,例如降低了求解的复杂性,提高了计算效率等。
件•软件介绍与安装•界面功能与操作指南•电磁场仿真基础知识•模型建立与编辑技巧目•仿真分析与结果展示•高级功能应用与拓展学习录01软件介绍与安装1 2 3MAXWELL是一款功能强大的电磁场仿真软件,广泛应用于电机、变压器、传感器等电磁设备的设计与分析。
该软件采用先进的有限元分析方法,能够准确模拟各种复杂电磁场问题,提供全面的解决方案。
MAXWELL具有直观的用户界面和丰富的后处理功能,方便用户进行高效、准确的设计和分析。
MAXWELL软件概述显卡支持OpenGL 2.0或更高版本的显卡,建议采用专业图形卡。
至少50GB 可用硬盘空间,推荐100GB 或更多。
内存至少8GB RAM ,推荐16GB 或更多。
操作系统Windows 7/8/10(64位),Linux (64位)。
处理器Intel 或AMD 多核处理器,建议采用高性能计算机。
系统需求与兼容性01 02 031. 下载MAXWELL安装程序,并解压到指定目录。
2. 运行安装程序,按照提示进行安装。
3. 在安装过程中选择安装路径和相关组件。
010203在安装前请关闭所有正在运行的程序。
确保计算机满足最低系统需求。
注意事项安装过程中请勿随意更改默认设置。
如遇安装问题,请参考常见问题解决方案或联系技术支持。
常见问题解决方案1. 安装程序无法启动确保下载的安装程序完整且未损坏。
以管理员身份运行安装程序。
01关闭杀毒软件或防火墙后重试。
022. 安装过程中出现错误提示03检查计算机是否满足最低系统需求。
确保安装路径可用且没有权限问题。
尝试重新安装或修复安装。
3. 软件启动失败或崩溃01检查显卡驱动是否更新到最新版本。
02关闭其他占用大量资源的程序。
03尝试以管理员身份运行软件。
02界面功能与操作指南显示模型、数据、结果等主要内容。
主界面包括模型树、属性窗口、输出窗口等,用于管理和查看模型的不同方面。
功能区域提供文件、编辑、视图、工具、窗口和帮助等菜单选项。
Ansoft Maxwell 2D/3D 使用说明第1章Ansoft 主界面控制面板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后,点击Windows的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel,可出现主界面控制面板(如下图所示),各选项的功能介绍如下。
1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式,产品列表和发行商。
1.2 PROJECTS创建一个新的工程或调出已存在的工程。
要计算一个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。
点击后出现工程控制面板,可以实现以下操作:●新建工程。
●运行已存在工程。
●移动,复制,删除,压缩,重命名,恢复工程。
●新建,删除,改变工程所在目录。
1.3 TRANSLATORS进行文件类型转换。
点击后进入转换控制面板,可实现:1.将AutoCAD格式的文件转换成Maxwell格式。
2.转换不同版本的Maxwell文件。
1.4 PRINT打印按钮,可以对Maxwell的窗口屏幕进行打印操作。
1.5 UTILITIES常用工具。
包括颜色设置、函数计算、材料参数列表等。
第2章二维(2D)模型计算的操作步骤2.1 创建新工程选择Mexwell Control Panel (Mexwell SV)启动Ansoft软件→点击PROJECTS 打开工程界面(如图2.1所示)→点击New进入新建工程面板(如图2.2所示)。
在新建工程面板中为工程命名(Name),选择求解模块类型(如Maxwell 2D, Maxwell 3D, Maxwell SV等)。
Maxwell SV为Student Version即学生版,它仅能计算二维场。
在这里我们选择Maxwell SV version 9来完成二维问题的计算。
图2.1 工程操作界面图2.2 新建工程界面2.2 选择求解问题的类型上一步结束后,建立了新工程(或调出了原有的工程),进入执行面板(Executive Commands)如图2.3所示。
MAXWELL使用说明MAXWELL是一种优秀的计算机程序,用于处理和求解电磁场和电磁波的问题。
MAXWELL使用有限元分析(FEA)技术来模拟和计算复杂的电磁场,是工程师和科学家们在设计和分析电磁装置和系统时的强大工具。
本文将详细介绍MAXWELL的使用说明,帮助用户更好地了解和使用这个软件。
1.安装MAXWELL2.启动MAXWELL安装完成后,您可以在开始菜单或桌面上找到MAXWELL的快捷方式。
双击该快捷方式,MAXWELL将会启动。
3.MAXWELL的界面4.创建模型在MAXWELL中创建模型有两种方式:导入现有CAD文件或手动创建几何图形。
如果要导入CAD文件,您可以使用导入功能来加载现有的CAD文件。
MAXWELL支持多种CAD文件格式,如STEP、IGES和DXF。
如果要手动创建几何图形,您可以使用MAXWELL的几何操作工具来创建常见的几何形状,如长方体、圆柱体和球体等。
5.定义材料属性在MAXWELL中,您可以定义不同的材料属性来描述物体的电磁特性。
通过指定材料的磁导率、电导率和介电常数等属性,MAXWELL可以更准确地模拟电磁场的行为。
您可以在属性栏中选择一个物体,并在材料属性选项中定义物体的材料属性。
MAXWELL还提供了一些常见的材料库,您可以从中选择适合的材料属性。
6.定义边界条件在MAXWELL中,您可以定义边界条件来模拟不同的电磁场情况。
边界条件可以是电场、磁场或电磁波的边界条件。
通过选择对象并在属性栏中定义边界条件,您可以指定物体上的各个表面的边界条件。
例如,您可以指定一个表面具有导电边界条件,或者指定一个表面具有固定电位的边界条件。
7.设置求解器参数在MAXWELL中,您可以通过设置求解器参数来控制求解过程的精度和速度。
您可以在设置窗口中调整这些参数。
求解器参数包括网格密度、迭代次数、收敛条件和求解方法等。
根据模型的复杂性和计算资源的限制,您可以适当地调整这些参数,以获得满意的计算结果。
一、模型建立Draw模块中各个选项介绍。
File就不用多说了。
EditAttribute 用来改变已经建立模型的属性。
主要有名称、颜色。
Visibility 用来改变模型是否显示出来。
Viewsetup grid 用来设置坐标系,工作平面的大小,以及工作平面中鼠标可选择的最小距离。
这对有时候直接用鼠标建图形比较有用。
Coordinates 设置坐标系,可以将坐标系原点移到到当前选取的点的位置。
还可以旋转坐标系。
在取截面或者局部由面旋转成体的时候比较有用Lines 生成线。
如果生成的线闭合,则Covered选项可选,选择后生成以闭合线为边界的面。
Surface 用来生成面。
Cover Lines 由闭合的线生成面Uncover Face 由面得到外边界的线。
Detach Face 将一部分面由整个面中分离出来。
Move Face 将面沿法线方向或者沿一个矢量方向移动。
Section 对一个体或者面取截面,用xy、yz或者xy截面去切体或者面,得到一个闭合的曲线Connect 得到以所选两条曲线为两端的一个柱面(长方体的侧面或者其他不规则的面)。
Sitch 将两个面粘合成一个面如果操作过程中提示你操作会失去原来的面或者线的时候,不妨把面或者线先copy,操作了之后再paste就好。
Solid 用来生成体。
第一栏用来直接生成一些规则的体。
Sweep是通过旋转、拉伸面模型得到体。
第二栏是对体进行一些布尔操作,如加减等。
Split是将一个体沿一个面(xy、yz、xz)劈开成两部分,可以选择要保留的部分。
在减操作时,如有必要,还是先copy一下被减模型。
第三栏cover surface是通过闭合的曲面生成体。
Arrange 选取模型组件后,对模型组件进行移动、旋转、镜像(不保存原模型)、缩放等操作。
Options 用来进行一些基本的设置。
单位的转换,检查两个体是否有重叠(保存的时候会自动检查)、设置background大小、定义公式以及设置颜色。
Ansoft Maxwell 2D/3D 使用说明目录第1章Ansoft 主界面控制面板简介第2章二维(2D)模型计算的操作步骤2.1 创建新工程 (2)2.2 选择求解问题的类型 (3)2.3 创建模型(Define Model) (4)2.4 设定模型材料属性(Setup Materials) (6)2.5 设定边界条件和激励源(Setup Boundaries/Sources) (8)2.6 设定求解参数(Setup Executive Parameters) (9)2.7 设定求解选项(Setup Solution Options) (10)2.8 求解(Solve) (10)2.9 后处理(Post Process) (11)2.10 工程应用实例 (12)第3章三维(3D)模型计算的操作步骤3.1 建模 (14)3.2 定义材料属性 (17)3.3 加载激励和边界条件 (18)3.4 设置求解选项和求解 (18)3.5 后处理 (18)3.6 补充说明 (18)3.7 例 1 两电极电场计算 (18)第4章有限元方法简介4.1 有限元法基本原理 (22)4.2 有限元网格自适应剖分方法 (23)第1章Ansoft 主界面控制面板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后,点击Windows 的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel,可出现主界面控制面板(如下图所示),各选项的功能介绍如下。
1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式,产品列表和发行商。
1.2 PROJECTS创建一个新的工程或调出已存在的工程。
要计算一个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。
点击后出现工程控制面板,可以实现以下操作:●新建工程。
●运行已存在工程。
●移动,复制,删除,压缩,重命名,恢复工程。
●新建,删除,改变工程所在目录。
说明:部分操作因版本不同存在差异1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述:上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体)介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质)激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。
要求计算该电容器的电容值1.建模(Model)Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的)创建下极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建上极板六面体Draw > Box(创建下极板六面体)上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2)将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor)创建中间的介质六面体Draw > Box(创建下极板六面体)介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0)坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1)将六面体重命名为mediumAssign Material > 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)Padding Percentage:0%忽略电场的边缘效应(fringing effect)电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励(Assign Excitation)选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配)>Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup)Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数:Maximum number of passes > 10误差要求:Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例:Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix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(DC conduction(传导))恒定电场的源:(1)Voltage Excitation,导体不同面上的电压(2)Current Excitations,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。
Ansoft Maxwell 2D/3D 使用说明目录第1章Ansoft 主界面控制面板简介第2章二维(2D)模型计算的操作步骤2.1 创建新工程 (2)2.2 选择求解问题的类型 (3)2.3 创建模型(Define Model) (4)2.4 设定模型材料属性(Setup Materials) (6)2.5 设定边界条件和激励源(Setup Boundaries/Sources) (8)2.6 设定求解参数(Setup Executive Parameters) (9)2.7 设定求解选项(Setup Solution Options) (10)2.8 求解(Solve) (10)2.9 后处理(Post Process) (11)2.10 工程应用实例 (12)第3章三维(3D)模型计算的操作步骤3.1 建模 (14)3.2 定义材料属性 (17)3.3 加载激励和边界条件 (18)3.4 设置求解选项和求解 (18)3.5 后处理 (18)3.6 补充说明 (18)3.7 例 1 两电极电场计算 (18)第4章有限元方法简介4.1 有限元法基本原理 (22)4.2 有限元网格自适应剖分方法 (23)第1章Ansoft 主界面控制面板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后,点击Windows 的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel,可出现主界面控制面板(如下图所示),各选项的功能介绍如下。
1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式,产品列表和发行商。
1.2 PROJECTS创建一个新的工程或调出已存在的工程。
要计算一个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。
点击后出现工程控制面板,可以实现以下操作:●新建工程。
●运行已存在工程。
●移动,复制,删除,压缩,重命名,恢复工程。
●新建,删除,改变工程所在目录。
maxwell中如何计算多个参数的计算曲线摘要:1.引言2.Maxwell方程简介3.计算曲线方法4.多个参数的计算曲线步骤5.举例说明6.结论与建议正文:【引言】在电磁学领域,Maxwell方程是描述电磁场在时空中演化的四个基本方程。
计算多个参数的计算曲线是工程师和研究人员在进行电磁场仿真和优化设计时常用的方法。
本文将介绍如何在Maxwell中计算多个参数的计算曲线,以及具体的操作步骤。
【Maxwell方程简介】Maxwell方程包括以下四个方程:1.高斯定律:描述电场与电荷的关系;2.高斯磁定律:描述磁场与电流的关系;3.法拉第电磁感应定律:描述磁场变化产生的电场;4.安培环路定律:描述电流与磁场的关系。
【计算曲线方法】在Maxwell中,计算多个参数的计算曲线通常采用有限元分析(FEA)方法。
首先对模型进行网格划分,然后根据Maxwell方程求解每个节点的电磁场变量。
通过计算不同参数下的场变量,可以得到一系列的计算曲线。
【多个参数的计算曲线步骤】1.建立模型:在Maxwell中创建或导入模型,设置好边界条件;2.网格划分:对模型进行网格划分,以便更好地捕捉场变化;3.设置参数:定义需要计算的多个参数,如磁场强度、电流密度等;4.求解:根据Maxwell方程进行有限元求解,得到各个节点的场变量;5.计算曲线:根据求解结果,绘制不同参数下的计算曲线;6.分析与优化:分析曲线,找出最优参数组合,进行优化设计。
【举例说明】以一个简单的线圈模型为例,我们可以计算在不同电流密度下的磁场强度曲线。
首先,建立线圈模型并设置边界条件。
然后,对模型进行网格划分。
接下来,设置电流密度作为需要计算的参数。
求解时,根据Maxwell方程计算各个节点的磁场强度。
最后,根据求解结果绘制磁场强度与电流密度之间的关系曲线。
【结论与建议】计算多个参数的计算曲线对于电磁场设计和优化具有重要意义。
通过分析曲线,可以找出最佳参数组合,提高设备的性能。
第3章三维(3D)模型计算的操作步骤3.1 建模1.新建工程(Project)双击MAXWELL图标,打开MAXWELL面板。
单击Project,打开工程窗口,然后单击new按钮,弹出图1所示的窗口。
输入文件名(如test3d),选择分析类型(Type)为Maxwell 3D Version 6,单击OK。
图1 工程主界面2.选择求解类型Solver(求解器)有三种类型,默认的求解器是Megnetostatic(静磁场),另外两个是Electrostatic(静电场)和Eddy Current(涡流场)。
根据自己的需要进行选择。
3.进入建模窗口单击Draw按钮,弹出图2所示窗口。
默认单位制是mm,单击该按钮可以修改单位制,然后单击OK。
图2 单位设定界面4.建模的准备工作和基本技能(1)准备工作开始打开建型界面时看到四个小窗口,其为从不同角度观察的界面(视图),在建模时最好只利用右上角的三维坐标界面;将鼠标移动到右上角窗口的左下角,此时鼠标变成黑色,两边都有箭头,即,按下鼠标左键向左下方拖拉,扩大该窗口。
(2)基本技能:i)图形旋转。
光标在窗口中点右键,弹出一个图3所示的窗口,单击其中的Rotate,菜单消失,鼠标变成弧状,按住左键拖动可以旋转物体。
ii)图形放大与缩小。
单击工具栏中的“+”号按钮可放大图形,“—”号可缩小,“x”号使图形充满窗口。
iii)移动工作平面。
移动工作平面可视为建立一个局部坐标,设置一个特定坐标原点与方向的坐标系。
移动工作平面在建模中具有非常重要的作用,可大大简化建模过程,如建立两个圆柱时,可首先设定工作平面的坐标系使其Z轴与第一个圆柱的轴线重合,建立该圆柱;然后设定工作平面的坐标系使其Z轴与第二个圆柱的轴线重合,建立该圆柱。
移动工作平面的具体操作步骤为:先在界面左上角的xyz后面的文本框中输入坐标原点的位置,然后执行菜单操作Coordinates->Set Current CS->Move Origin,将坐标系移动到该点。
Ansoft Maxwell 2D/3D 使用说明第1章Ansoft 主界面控制面板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后,点击Windows 的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel,可出现主界面控制面板(如下图所示),各选项的功能介绍如下。
1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式,产品列表和发行商。
1.2 PROJECTS创建一个新的工程或调出已存在的工程。
要计算一个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。
点击后出现工程控制面板,可以实现以下操作:●新建工程。
●运行已存在工程。
●移动,复制,删除,压缩,重命名,恢复工程。
●新建,删除,改变工程所在目录。
1.3 TRANSLATORS进行文件类型转换。
点击后进入转换控制面板,可实现:1.将AutoCAD格式的文件转换成Maxwell格式。
2.转换不同版本的Maxwell文件。
1.4 PRINT打印按钮,可以对Maxwell的窗口屏幕进行打印操作。
1.5 UTILITIES常用工具。
包括颜色设置、函数计算、材料参数列表等。
第2章二维(2D)模型计算的操作步骤2.1 创建新工程选择Mexwell Control Panel (Mexwell SV)启动Ansoft软件→点击PROJECTS打开工程界面(如图2.1所示)→点击New进入新建工程面板(如图2.2所示)。
在新建工程面板中为工程命名(Name),选择求解模块类型(如Maxwell 2D, Maxwell 3D, Maxwell SV等)。
Maxwell SV为Student Version即学生版,它仅能计算二维场。
在这里我们选择Maxwell SV version 9来完成二维问题的计算。
图2.1 工程操作界面图2.2 新建工程界面2.2 选择求解问题的类型上一步结束后,建立了新工程(或调出了原有的工程),进入执行面板(Executive Commands)如图2.3所示。
ANSYSMAXWELL使用说明ANSYS Maxwell是一个电磁场仿真软件,用于电磁场和电气系统的建模、分析和优化。
它提供了丰富的工具和功能,可以帮助工程师更好地理解和解决各种电磁问题。
本文将详细介绍ANSYS Maxwell的基本使用方法和注意事项。
首先,在使用ANSYS Maxwell之前,用户需要先安装软件并获取许可证。
安装完成后,用户可以打开软件并开始进行建模和分析工作。
ANSYS Maxwell提供了直观的用户界面,使得用户可以方便地进行操作。
建模是使用ANSYS Maxwell进行仿真的第一步。
在建模之前,需要先定义仿真模型的几何形状和物理属性。
ANSYS Maxwell支持3D和2D建模,用户可以根据具体需求选择。
对于3D建模,用户可以导入现有的CAD文件或者使用软件内置的几何建模工具创建模型。
用户可以创建各种几何体,如盒子、圆柱体、球体等,并进行组合和操作,以创建所需的模型。
在创建模型时,用户可以设置物体的尺寸、材料属性等。
在完成建模之后,用户需要定义材料属性。
ANSYS Maxwell提供了常见的导电和磁性材料库,用户可以从中选择合适的材料。
如果需要,用户还可以自定义材料属性。
定义好建模和材料属性后,用户可以对模型进行网格划分。
网格划分是将模型分割成小块的过程,以便进行计算。
ANSYS Maxwell提供了不同的网格划分算法,用户可以选择合适的算法并进行优化。
划分好网格后,用户可以进行仿真和分析。
ANSYS Maxwell提供了多种多物理场耦合求解器,如静态场、频率域、时域等。
用户可以根据具体需求选择合适的求解器,并进行求解。
在求解过程中,用户可以观察和分析电磁场的分布、场强、电流分布等。
用户还可以通过不同的后处理工具进行结果的可视化和分析。
在进行仿真和分析的同时,用户还可以进行优化。
ANSYS Maxwell提供了设计优化工具,可以帮助用户优化设计参数,以达到更好的性能和效果。
Ansoft-MAXWELL使用说明简介Ansoft-MAXWELL是一款强大的电磁场模拟软件,可用于模拟和分析各种电磁场问题,包括静态磁场、交流电磁场、旋转场等等。
该软件拥有友好的用户界面和丰富的功能,允许用户创建复杂的电磁场模型并进行计算和分析。
安装安装Ansoft-MAXWELL需要以下步骤:1.下载安装程序并解压缩文件;2.执行安装程序,并按照指示完成安装;3.安装完成后,运行软件并进行注册。
注意事项:•安装过程中需要输入注册信息,需要注意选择正确的许可证类型;•如果已经安装了Ansoft公司的其他软件,需要注意它们之间的版本兼容性。
基本操作创建新项目打开Ansoft-MAXWELL后,可以选择新建项目或打开已有的项目。
在新建项目时,需要指定项目名称、保存路径等信息。
完成项目设置后,可以开始创建场景和模拟。
创建场景场景是指物理现实中的某个区域,可以是空间中的一段线、一个圆柱体、一个方形区域等等。
在Ansoft-MAXWELL中,用户可以通过多种方式创建场景,包括:•从文件导入现有的CAD文件;•从图形界面中拖拽创建基本几何体,并通过旋转和平移等方式进行组合和变换;•通过自定义平面的方程式来创建场景。
在场景中创建好后,需要添加电磁模型。
在Ansoft-MAXWELL中,可以通过多种方式创建模型,包括:•通过添加物理实体来定义模型的物理属性,例如材料的介电常数、磁导率和电导率等;•通过添加边界来定义模型的边界条件,例如电场和磁场在模型边界处的值和方向等。
进行计算和分析完成场景和模型的定义后,可以对模型进行计算和分析。
在Ansoft-MAXWELL 中,可以进行的分析包括:•静态场分析,用于计算稳态电磁场分布;•交流场分析,用于计算交流电磁场分布;•旋转场分析,用于计算旋转场的电磁特性;•感应加热分析,用于计算交流电磁场导致的感应加热。
示例以下是一个简单的示例,演示如何使用Ansoft-MAXWELL进行静态场的计算和分析。
Ansoft Maxwell 2D/3D 使用说明目录第1章Ansoft 主界面控制面板简介第2章二维(2D)模型计算的操作步骤2.1 创建新工程 (2)2.2 选择求解问题的类型 (3)2.3 创建模型(Define Model) (4)2.4 设定模型材料属性(Setup Materials) (6)2.5 设定边界条件和激励源(Setup Boundaries/Sources) (8)2.6 设定求解参数(Setup Executive Parameters) (9)2.7 设定求解选项(Setup Solution Options) (10)2.8 求解(Solve) (10)2.9 后处理(Post Process) (11)2.10 工程应用实例 (12)第3章三维(3D)模型计算的操作步骤3.1 建模 (14)3.2 定义材料属性 (17)3.3 加载激励和边界条件 (18)3.4 设置求解选项和求解 (18)3.5 后处理 (18)3.6 补充说明 (18)3.7 例 1 两电极电场计算 (18)第4章有限元方法简介4.1 有限元法基本原理 (22)4.2 有限元网格自适应剖分方法 (23)第1章Ansoft 主界面控制面板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后,点击Windows 的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel,可出现主界面控制面板(如下图所示),各选项的功能介绍如下。
1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式,产品列表和发行商。
1.2 PROJECTS创建一个新的工程或调出已存在的工程。
要计算一个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。
点击后出现工程控制面板,可以实现以下操作:l新建工程。
l运行已存在工程。
l移动,复制,删除,压缩,重命名,恢复工程。
l新建,删除,改变工程所在目录。
1.3 TRANSLATORS进行文件类型转换。
点击后进入转换控制面板,可实现:1.将AutoCAD格式的文件转换成Maxwell格式。
2.转换不同版本的Maxwell文件。
1.4 PRINT打印按钮,可以对Maxwell的窗口屏幕进行打印操作。
1.5 UTILITIES常用工具。
包括颜色设置、函数计算、材料参数列表等。
第2章二维(2D)模型计算的操作步骤2.1 创建新工程选择Mexwell Control Panel (Mexwell SV)启动Ansoft软件→点击PROJECTS打开工程界面(如图2.1所示)→点击New进入新建工程面板(如图2.2所示)。
在新建工程面板中为工程命名(Name),选择求解模块类型(如Maxwell 2D, Maxwell 3D, Maxwell SV等)。
Maxwell SV为Student V ersion即学生版,它仅能计算二维场。
在这里我们选择Maxwell SV version 9来完成二维问题的计算。
图2.1 工程操作界面图2.2 新建工程界面2.2 选择求解问题的类型上一步结束后,建立了新工程(或调出了原有的工程),进入执行面板(Executive Commands)如图2.3所示。
面板的左边是一系列的执行菜单,在接下来的求解过程中将顺次执行它们(前面的菜单没有正确执行时后面的菜单为灰色,不能执行)。
第一步,选择求解器(Solver),点击后会出现场类型选项,包括静电场(Electrostatic),稳恒磁场(Magnetostatic)和正弦时变涡流场(Eddy Current)等。
选择用户要求解的问题类型。
第二步,选择求解区域几何类型(Drawing),包括平行平面场(XY Plane)和轴对称场(RZ Plane)。
对于场域模型创建模块(Define Model),设定模型材料属性模块(Setup Materials),设定边界条件与激励源模块(Setup Boundaries/Sources),设定执行参数模块(Setup Executive Parameters),设定求解参数模块(Setup Solution Options),求解模块(Solver)与后处理模块(Post Process)将在下面分别详细说明。
图2.3 执行面板(Executive Commands)2.3 创建模型(Define Model)点击Define Model选项,进入模型绘制面板(2D Modeler)如图2.4所示。
图2.4:模型绘制面板(2D Modeler)2.3.1 模型绘制命令项介绍File创建新文件(New)或调出已有文件(Open)及保存几何模型文件(Save);导入和导出其他格式文件(Import);设置打印选项(Print Setup);打印(Print);退出模型绘制界面(Exit)。
实际上,进入该界面后可以直接建立模型,然后在推出时程序将提问是否保存模型,且会自动按工程名赋予模型文件名。
在建模期间若担心信息丢失,可以使用保存命令存盘。
Edit进行图形编辑,包括选择对象(Select)和取消选择(Deselect)、剪切(Cut)、复制(Copy)和粘贴(Paste)、删除(Clear);定义对象属性(Attributes);控制对象的可见性(Visibility)等。
复制功能可以沿坐标轴、线或对称面复制对象。
Reshape修改物体的形状。
包括对选中的物体进行按比例大小缩放(Scale Selection);对定义圆弧的线段数进行重新设置(Edge-Number of Segments)(在画圆弧时已进行了定义)。
圆弧线段的长度应小于有限元网格相应边界单元的边长,否则会带来较大的计算误差。
因此,应定义较多的圆弧线段数(如对于圆周最好设180段)。
Boolean不同物体之间的运算,包括合并(Union)、相减(Subtract)(如形成一个圆环可以通过两个圆相减得到)、相交(Intersect)等操作。
Arrange模型排列,包括移动(Move),旋转(Rotate),镜像(Mirror),同时可以重新定义模型尺度,即变换模型大小。
Object选择物体模型绘制类型,包括:直线或折线(Polyline,双击鼠标结束画线)、圆弧(Arc)、由点定义的光滑曲线(Spline)、矩形(Rectangle)、圆(Circle)。
Model模型绘制参数设置与调整,包括距离测量(Measure)、绘图量纲(Drawing Units)、绘图板大小定义(Drawing Sizes)、画笔捕捉设定(Snapto Mode)、颜色与文字大小默认值设定(Defaults)。
Window绘图窗口显示与坐标处理等,包括显示缩放(Change View - Zoom in, out)、坐标平移或旋转(Coordinate System)、绘图界面网格设置(Grid)、填充封闭区域(Fill Solids)。
Help 提供在线帮助。
2.3.2 板面快捷工具功能介绍工具条图2.5为快捷工具条的图标,从左到右依次为:画折线或直线、顺时针弧线、逆时针弧线、光滑曲线、写文字标记、绘制矩形、圆;物体平移、物体旋转、选择物体、取消选择、设置颜色、物体属性(包括显示物体的端点和给物体定位)、测量(包括显示所选两点的坐标与距离,两点连线与水平线的夹角)、放大、缩小、适应(使显示平面与物体大小适应)、坐标平移、坐标旋转。
图2.5:快捷工具条绘图区绘图区是绘制物体的区域。
可以利用Window命令项中的Cascade-Subwindows选项打开多个绘图区窗口。
可以调整这些窗口的位置和布局,也可以对每个窗口进行放大或缩小等操作,而其口上放大局部区域观察细他窗口中的物体保持不变,此功能可以用来从不同的视角观察绘图区域,例如可以在一个窗节,而另一个观察整体。
状态栏状态栏位于模型绘制面板的底部,显示鼠标所在位置的坐标值,其主要用途是在建模工程中直接输入坐标或几何尺寸,这是建模的一个常用的办法。
因为用鼠标建模不易获得准确坐标数据。
若要在数据栏中输入坐标时,应将鼠标移出绘图区域,否则移动鼠标时会更改数据栏中的数据。
注意数据输入后按Enter健生效。
信息栏信息栏位于“状态栏”的上面,用来提示应进行的操作或显示鼠标功能。
例如,点击建立矩形区域命令后,信息栏显示:MOUSE LEFT: Select first corner point of rectangle(按鼠标左健选择(确定)矩形的第一个角点),MOUSE RIGHT: Abort command(按鼠标右健中断当前命令)。
注意:按鼠标右健中断命令功能会经常用到。
若在U、V(X、Y)数据栏中输入数据后按Enter健,信息栏显示:MOUSE LEFT: Select second corner point of rectangle (选择矩形的第二个角点),此时在dU、dV数据栏中输入矩形的宽和高按Enter健便可建立矩形。
2.3.3 建模的基本操作程序小结(1)选择Model/Drawing Plane命令,设置模型的绘制平面。
选项中包括XY Plane和RZ Plane.(2)选择Model/Drawing Size重新定义模型区域的大小。
(3)选择Model/Drawing Units来定义模型所用的单位。
(4)创建模型。
建议通过画直线和圆弧来完成场域边界的建立。
(5)需要的时候,利用Edit,Reshape和Arrange菜单命令修改你所建立的模型。
(6)在建立模型的过程中也可以调用Window菜单命令新建子面板,用于模型细节或其他方面的建模。
(7)保存所建立的模型,退出模型绘制面板。
2.4 设定模型材料属性(Setup Materials)2.4.1 界面介绍模型材料界面分为4块(如下图所示),左上部为物体(object)和已定义的材料名(Material)列表。
尚未定义的材料名为UNASSIGNED,场域背景(Background)默认设定材料为真空(V acuum)。
左下部分为Ansoft给定的或用户加入的材料库(Material),右上部分为模型图,右下部分为材料的具体参数。
2.4.2 设置材料属性1.若材料库中存在所需材料,则从物体列表中选中一个物体,然后从材料库中选择所需材料,最后点击“Assign”即可完成该物体的材料属性设定。
2.若材料库中不存在所需材料,则需要先填加新材料到材料库,然后再设定物体的材料属性。
填加新材料到材料库中的步骤如下。
(1)选择Material中的Add(2)在Material Properties下面的文本框内填入材料名。
(3)如果需要,可选择材料名文本框下面的Perfect Conductor(良导体),Anisotropic Material(各向异性材料)或B-H Nonlinear Material(非线性磁材料)。