Maxwell應用培訓西安交通大學電氣工程學院

Maxwell軟件應用

V12.12主要內(nèi)容Maxwell軟件應用簡介Maxwell軟件的安裝過程Maxwell2D界面功能2D電場計算建模2D模型求解2D圖形后處理3Maxwell軟件簡介Maxwell軟件是Ansoft公司仿真軟件系列中的電磁場分析模塊，在安裝時可以看到Maxwell程序文件是安裝在名為Ansoft的文件夾下的。Maxwell2D3D磁場模塊靜電場電流場瞬態(tài)場溫度場參數(shù)化和優(yōu)化設計等效電路提取器4MaxwellV12MaxwellV12的仿真操作步驟為：指定求解器類型（Solutiontype）創(chuàng)建幾何模型并指定材料屬性（DrawModel&Material）施加邊界條件和源（Boundary&Source）添加求解選項并驗證模型（AddSolutionSetup->Validate）求解（AnalyzeAll）后處理繪制場量圖和取數(shù)據(jù)（Result&FieldOverlays）5ANSOFT軟件的安裝過程把安裝的軟件包進行解壓，解壓出來的bin文件用虛擬光驅(qū)載入進行安裝。安裝結(jié)束后，把crack文件夾中的licence復制到Ansoft\admin中。把crack文件夾中的2008.exe復制到Ansoft\maxwell12文件夾中，運行之。把crack文件夾中的復制到Ansoft\Maxwell12中，并運行，彈出對話框中瀏覽找到相應文件后，選擇Next，提示成功后即可運行程序。6Maxwell圖形界面工程管理欄（最重要，所有計算步驟都在其中）模型部件管理欄模型屬性管理（名稱，尺寸，材料，顏色，透明度等）信息提示欄（成功，錯誤原因都有提示）計算進度在此查看模型結(jié)構(gòu)、坐標系、計算結(jié)果都在此欄顯示菜單欄，下面是各菜單對應的快捷按鈕7示例一：平行平板電容器電場計算假設平行極板相對板間距離足夠大，即平板電容器之間電場分布可近似為平行平面場，故采用XY平面建模分析；考慮極板的厚度，并為降低極板邊緣效應，在極板兩側(cè)邊采用圓弧過渡；設極板之間充滿相對介電常數(shù)er=6的均勻電介質(zhì)；設極板截面長為100mm端部圓弧為R2.5的半圓板間距離為10mm板間電壓差為1000V2DXYPlaneModel——ParallelPlate8啟動原始界面中選擇二維求解選擇二維（insertMaxwell2Ddesign）9首先，右擊后在solutiontype中選擇求解類型默認的為磁場，選擇靜電場指定求解器類型10模型的建立以及指定屬性選擇畫圖工具也可以在菜單欄的“DRAW”中選擇畫圖工具注意：所有在按鈕界面出現(xiàn)的工具按鈕都可以在菜單欄找到相應菜單選項，盡量用直觀方便的按鈕設計更迅速11平行板電容器模型計算區(qū)域外邊界（即繪圖區(qū)邊界）絕緣介質(zhì)（空氣Vacuum）Note計算中假設絕緣介質(zhì)充滿整個計算區(qū)域Tips計算區(qū)域外邊界大小一般取為求解模型的3～5倍（需根據(jù)具體計算要求而定）；外邊界需要施加適當?shù)倪吔鐥l件12材料料屬屬性性的的指指定定點擊擊選選擇擇材材料料所有有部部件件的的材材料料屬屬性性也也會會在在模模型型管管理理欄欄顯顯示示，，也也可可在在此此處處右右擊擊相相應應部部件件管管理理其其屬屬性性13選擇擇材材料料時時彈彈出出的的對對話話框框在此此輸輸入入材材料料名名稱稱，，如如銅銅copper，鋁鋁aluminum，可可以以根根據(jù)據(jù)名名稱稱直直接接搜搜索索對于于在在材材料料庫庫中中沒沒有有的的材材料料要要進進行行新新的的定定義義，，但但一一般般常常見見材材料料如如鋁鋁，，銅銅等等都都可可以以在在庫庫中中找找到到1414施加加邊邊界界條條件件和和源源按照提示的的順序點擊擊并選擇邊邊界條件Boundary和激勵Excitations選項（也可在模模型部件管管理欄右擊擊相應部件件AssignBoundary或者Excitation）15ParallelPlate———SetupBoundary/Source平板電容器器中上極板板施加電壓壓為1000V；下極板施加加電壓為0V；外邊界設為為氣球邊界界，模擬無無限大空間間場在選擇外界界為氣球邊邊界的時候候，一定要要選擇邊界界線而不是是整個面（（為何選擇擇氣球邊界界？各種邊邊界的含義義？請參看看相關(guān)書籍籍）16模型驗證并并添加求解解選項（（Validate&SetupSolution每個設計必必須要設定定求解（solutionsetup），在此選選擇求解的的步長以及及計算允許許誤差17求解選項對對話框（（SetupSolution）輸入計算的的步長以及及誤差精度度，旁邊Convergence等其他選項項卡的設置置請自學18模型驗證并并添加求解解選項（（Validate&SetupSolution點擊Validate驗證是否完完成了各個個步驟，可可以進行求求解驗證對話框框19如果右框中中提示的每每一個步驟驟都打鉤了了就能開始始求解了，，有任何步步驟還需要要設置軟件件都會進行行相關(guān)提示示20求解驗證完畢點點擊Analyzeall進行求解21在計算的時時候在此框框可以觀察察求解進度度，此框左左邊的框中中是軟件狀狀態(tài)提示，，任何操作作成功或者者失敗都能能在此看到到提示求解過程觀觀察求解進進度22求解過程中中可以單擊擊solutiondata按鈕查看求求解進度，，彈出左下下的對話框框中的energyerror項表示計算算能量誤差差，如果該該項隨著pass遞減，則說說明計算收收斂，不收收斂的話就就需要中止止當前計算算后通過改改進模型或或者其他設設置重新計計算了計算結(jié)束后后也可以在在Result中選擇Solutiondata的其他選項項卡查看Force、Torque、Matrix等各項特定定屬性23選擇要分析析的電場特特性以及該該特性所在在的范圍提示欄提示示求解成功功后即進入入“后處理理”右擊需要查查看屬性的的部件，選選擇Field后彈出此對對話框，或或者在工程程管理欄的的FieldOverlay也能實現(xiàn)此此功能。24后處理：電電場強度云云圖雙擊結(jié)果圖圖中的數(shù)字字欄可以修修改圖的屬屬性，彈出出下頁所示示對話框25點擊可以選選擇畫出電電位等位線線如下頁圖圖所示（電位線是是電場分析析的重要屬屬性）對話框中每每項都對應應各自屬性性，任何修修改可以在在圖中實時時動態(tài)反映映出來，各各項的含義義請自己體體會電位線分布布示意圖26以上是對各各種結(jié)果云云圖的演示示說明，如如果要提取取各種曲線線圖和表格格，請在工工程管理欄欄中的Result右擊選擇相相應屬性曲線圖和數(shù)數(shù)據(jù)表格的的提取27如果你想在在結(jié)果中提提取沿某一一條線的電電場特性或或者數(shù)據(jù)：：1、在模型建建立時就請請先建立該該路徑線，，對該路徑徑線不要做做其他任何何設置。（（不需要設設置材料））2、計算完畢畢后在工程程管理欄的的Result中選擇CreateFieldReport，曲線圖選選擇Rectangularplot，數(shù)據(jù)選擇擇Datatable，3D曲線圖可自自學，彈出出如下對話話框。3、Geometry中選擇所沿沿的路徑線，曲曲線圖的X,Y軸代表的含義都可可在此設置置，Quantity選擇擇所所要要顯顯示示的的電電場場特性。4、單擊NewReport生成曲線圖或table。5、Result中可以管理修修改各結(jié)果圖的屬性性。28經(jīng)驗提示：1、使用過程中中養(yǎng)成軟件及及時保存的好好習慣，雖然然軟件會默認認每隔10項操作后自動動保存一次。。2、各個部件和和文件名稱盡盡量用英文字字母，避免不不必要的軟件件識別錯誤。。3、有問題先看看Help幫助文檔，再再找他人幫忙忙，一般問題題都能從Help中獲得幫助，，不過全是英英文的，。4、一個project下可以有多個個design，使用軟件可可以計算各種種情況方便比比較，不同的的計算結(jié)果盡盡量多保留，，以不同的名名稱區(qū)別即可可，不要刪除除。5、要在軟件中中截取結(jié)果圖圖，可以直接接右擊結(jié)果，，選擇copyimage。6、軟件默認單單位都按照國國際單位制，，長度mm等，所用圖形形界面盡量使使用默認設置置，方便與他他人交流。7、各種求解器