Maxwell后处理计算器使用说明

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一、模型建立

Draw模块中各个选项介绍。

File就不用多说了。

Edit

Attribute 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。

View

setup 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。

Maxwell的前处理相对比较弱,不知道它有没有相关的专门做前处理的软件。不过虽然麻烦,但只要有耐性,一般的模型都能够建立出来的。

导入模型我成功的导入过.stp文件。从ansys中可以导出.iges格式的文件,然后通过workbench转换为.stp文件。建模的时候要注意模型的拓补结构,比如说在Ansys中建一个平面模型的,由线生成面的时候,选线的方向要一致,否则导入的时候模型会出错。拓补结构的错误可以通过workbench检查出来。具体的方法我也不是很清楚,当时是别人帮我做的。至于用AutoCAD建模然后用Maxwell自带的工具转换,可能我没有找对方法,没有成功过。

还有一点就是导入的时候没有容错度的设置,导致本来坐标为整数的模型导入后坐标有误差。

二、材料设置

相对比较简单,Maxwell材料库自带了一些常用的材料,如果没有可以自己新建一个材料。Material—〉Add,输入文件名,及相关的参数即可。如果BH曲线是非线性的,就,在B-H Nonlinear Material 前面打勾,就会有自己输入BH曲线的选项,自己输入就好。但是要注意BH曲线是单调递增的。

新建的材料还可以设置为理想导体和各向异性的材料。

三、边界条件/激励的设置

边界条件在3D模型中用的相对比较少,因为模型外层可以设置为真空区域,边界条件可以自动给出,如果是对称模型就可以设置相关的边界条件了。我曾经做一个轴对称模型,相用模型的1/4计算,不过边界条件设置没有设对,可以自己摸索一下。

关于激励的设置,在加载电流的时候,最重要的一点是要将模型建立成一个回路。

否则的话无法得到正确的结果。在回路中加电源的位置建一个截面,在截面上加载就好,注意截面要是平面,不能为曲面。

在进行瞬态分析的时候,Model—〉set eddy effect处设置有涡流效应的导体,处于有源回路上的导体不能设置涡流效应。瞬态分析激励设置时,先将加载的面设置为Source :coil Terminal。然后在Model—〉Winding Setup中设置。一般是Function 里面,先定义一个Dataset,第一项为时间,第二项为对应的激励值。然后用一个常量外推函数得到所要的值,格式为source_name=pwlx(T,constant,dataset_name).在设置激励的地方填上source_name就好。

四、求解量设置

可以设置求解力、力矩、电感、Core loss的部件。比如在设置求解力的时候可以先取一个组件名,然后选中该组件包含的导体。力的求解选项中可以设置求解洛仑兹力和虚功力两种。在一般条件下,两者的误差很小,但是在饱含铁区的模型中,用洛仑兹力求解会有很大的误差。

五、求解设置

Option 里面设置一般的求解选项。一般选用默认值就好了。只是在进行瞬态分析的时候,建议先用同一个模型进行静态分析,然后将网格数据,所有以fileset1和fileset2命名的文件拷贝到瞬态分析的工程目录下面,将Starting Mesh设置成Current。这时候进行瞬态分析的时候采用的就是静态分析时候的网格,求解精度比较高。因为瞬态分析中,默认的网格仅进行一次简单的划分,而且没有能量误差的判断,所以求解的精度不能保证,但是这种设置有时候可能一次成功不了,可以多试几次,计算了一步,然后停下来,看看网格划分,如果是采用静态的网格划分,则继续,否则重新来。

后面两个选项是用来分析导体运动和参数化分析的选项。

六、后处理

最简单的是Plot—〉field里面的相关选项了。它可以划出磁场强度,磁感应强度,电流密度在各个部件的表面,体以及xy,yz,xy截面上的分布。

第一栏是选择要分析的量,mag H(B/J) 磁场强度,磁感应强度,电流密度的绝对值大小用来画云图的,H(B/J) Vector为它们的矢量,用来画矢量图。后面几项没有用过,不知道具体干什么用的。

第二栏是画图所用的几何模型,比如surface xy就是在xy片面上话图。Volume –all 就是在所有的体上画图。Animsurf xy则是在xy平面做动画。注意,一些量不能在体上显示,如果选择体,会弹出警告。

第三栏是所显示的为哪个组件上的H(B/J)的值。

画出的云图和矢量图可以通过双击颜色标度栏,打开并设置一些显示参数,包括取