MAXWELL2D,3D使用说明

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)

3.8例2电压互感器下半部分电场计算 (22)

第 4 章有限元方法简介

4.1有限元法基本原理 (28)

4.2有限元网格自适应剖分方法 (29)

第1章Ansoft 主界面控制面板简介

在 Win dows 下安装好An soft 软件的电磁场计算模块 Maxwell 之后，点击 Win dows 的“开始”、“程序”项中的An soft 、Maxwell Co ntrol Pa nel ，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。

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介绍An soft 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。

▲

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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 Pa nel （Mexwell SV）启动An soft 软件—点击PROJECTS 打开工程界面（如图2.1所示）一点击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。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 Plan^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 Command9

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（In tersect）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（Drawi ng Un its ）、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）0

Win dow

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）、填充圭寸闭区域（Fill Solids）。Help提供在线帮助。

232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，例如可以在一个窗口上放大局部区域观察细节，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 comma nd (按鼠标右健中