从零开始3D maxwell磁场仿真之建模

问题分析：两个圆柱形永磁铁，磁化方向为轴向，分析小圆柱磁铁在竖直方向不同位置受到的磁力。

仿真步骤：一、打开Maxwell软件，点击三维建模，保存文件及分析项目二、点击，设置SolutionType静磁场Magnetostatic求解器类型三、设置永磁材料复制永磁材料改参数：下图中的X/Y/Z Component后面有1/-1就表示该向正/反方向就是充磁方向双击添加的材料自动加载到项目材料中四、建模添加材料使用建大小两个圆柱，先选中大圆柱，按住Ctrl再选小圆柱，点击中的Boolean运算中的Subtract做减运算，得到空心圆柱模型小圆柱的Z向高度参数化：选中圆柱模型上右键，选择Properties其中InnerHeight是自命名的高度参数，参数化成功。

五、添加求解域点击，在Value里输入200六、添加求解参数，即磁力选中小圆柱，右键单击/Assign/Force七、求解设定及网格划分网格采用自动划分，不用在Mesh Operations中操作（这个是手动网格划分的选项）在上点击右键/Add Solution Setup，默认点确定即可在绘图区Ctrl+A，在Analysis上单击右键/Apply Mesh Operations，自动网格划分完毕八、参数扫描求解就是InnerHeight的变化过程中ZForce的值右击/Add/Parametric设置计算结果项该界面是默认力ZForce的输出设置，设置完后点击Add Calculation;如果要对Zforce插入其他公式输出，选择进行设置。

所有都设置好以后，在上单击右键，选择Analyze，等待仿真计算结束后还是上图位置处右击，选择View Analysis Results，即可看到仿真结果：九、磁场分布查看：先选中求解域，在上右击/Fields/B/B_Vector（磁长的矢量分布情况）或者Mag_B（大小强弱分布情况）。

从零开始学习3D MAXWELL之边界条件MAXWELL仿真电磁场的本质还是计算麦克斯维尔方程，所以要定义仿真的边界条件，这样才能得到方程的解。

3D仿真一共有六种求解类型，为静磁场/涡流/瞬态磁场/静电场/传导/瞬态电场。

每一种求解类型都有边界条件。

1，静磁场求解器边界条件默认边界条件示意图如下：（默认边界条件普遍存在于Maxwell 3D仿真的各种求解器中。

正确应用默认边界条件，求解域的设置非常关键。

尼曼边界条件将磁场限定在边界之内。

当磁场较封闭或求解域足够大时，应用尼曼边界条件才会得到相对正确的分析结果。

）磁场边界条件：磁场边界条件指定在求解域表面：1）定义切向方向磁场强度为零的边界条件：选择要添加边界条件的面--增加切线方向磁场强度为零的磁场；2）定义正切磁场边界条件：选择要添加边界条件的面--增加正切磁场--增加X/Y方向的磁场分量值--在坐标系统中定义X/Y矢量或是使用默认值；（正切方向为零，磁场方向与表面垂直）（磁场边界条件，磁场的切向分量被指定为预定义的值，但如果该分量的值被指定为0，则其效果与Zero Tangential H Field相同，磁场与该边界垂直，适用于施加外部磁场，如地磁仿真。

）绝缘边界条件，除电流无法穿过边界以外，其他特性与Neumann边界相同，适用于2个接触导体之间完美绝缘的薄片。

(未添加绝缘边界条件)（添加绝缘边界条件后）对称边界条件：对称边界条件适合几何对称或是磁场对称的结构。

对称边界条件，奇对称（磁力线正切），磁场与边界正切，磁场法向分量为0；偶对称（磁力线垂直），磁场与边界垂直，磁场切向分量为0。

对称边界条件主要用来减少仿真时间，增加计算效率。

匹配边界条件，有主边界（Master）和从边界（Slave）两种，需要配合使用。

偶对称时，Slave边界的磁场被定义为匹配Master边界的幅值和方向。

奇对称时，Slave边界的磁场与Master边界的幅值相同，方向相反。

maxwell操作简要Ma某well仿真包括以下几个内容：1，新建工程project，选择建立2D或3D模型。

2，选择求解类型。

3，绘制模型4，分配材料5，添加边界条件6，添加激励7，设置网格剖分8，设置求解参数9，求解设置10，设置扫描变量11，仿真及查看仿真结果。

一、建立工程1，新建工程第一种方法：双击Ma某well桌面快捷方式，打开ma某well。

系统默认建立一个工程project1，可以选中该工程，右键》rename，修改工程名字，直接在此工程下操作。

第二种选择file》new，即新建一个工程。

2，打开已有工程选择file》open，找到已有工程，选中，单击打开按钮，即可打开已有工程。

3，选择建立2D或3D模型Project》inert3Dmodeldeign插入3D模型。

Project》inert2Dmodeldeign插入2D模型。

（以3D模型仿真为例）二、选择求解器类型Ma某well求解器类型一共有六种，磁场求解器和电场求解器各三种。

磁场求解器为：静磁场（magnetotatic），涡流场（eddycurrent），瞬态场（tranient）。

具体操作：ma某well3D》olutiontype，打开求解器，选中需要的求解器，单击ok即可。

系统默认为静磁场求解器。

三、模型绘制绘制模型在工具栏上直接选择绘制的模型。

常用有一下几种：左侧5个建立平面模型，3D基本用不到。

右侧6个建立立体模型，依次为：长方体，圆柱，正多面体圆柱，椎体，球，圆环。

1、长方体的绘制：左键单击工具栏，即可在模型绘制区域进行绘制，分三部：确定底面顶点，确定底面长宽，确定高度，立方体自动生成，系统默认立方体名称为bo 某1。

在绘制区域左侧操作框中找到bo某1。

界面如下：选中bo某1,即选中立方体模型，右键单击，可以直接对长方体进行所有操作。

双击creatbo某，打开对话框：其中poition为起点坐标，某ize，yize，zize依次为长宽高。

精心整理问题分析：
两个圆柱形永磁铁，磁化方向为轴向，分析小圆柱磁铁在竖直方向不同位置受到的磁力。

仿真步骤：
一、
二、点击，设置
三、
四、
使用建大小两个圆柱，先选中大圆柱，按住
中的
选中圆柱模型上右键，选择Properties
其中InnerHeight是自命名的高度参数，参数化成功。

五、添加求解域
点击，在Value里输入200
六、添加求解参数，即磁力
选中小圆柱，右键单击/Assign/Force
七、求解设定及网格划分
在
八、
就是
右击/Add/Parametric
设置计算结果项
该界面是默认力ZForce的输出设置，设置完后点击AddCalculation;如果要对Zforce 插入其他公式输出，选择
进行设置。

所有都设置好以后，在上单击右键，选择Analyze，等待仿真计算结束后还是上图位置处右击，选择ViewAnalysisResults，即可看到仿真结果：
九、
在
或者（大小强弱分布情况）。