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Maxwell 2D软件介绍


作者:蒋磊磊 导师:陈乾宏 教授

ansoft公司及Maxwell软件的简介

Maxwell软件的计算方法----有限元法理论
Maxwell的界面介绍 现场实例 小结

Ansoft公司简介

Zltan Cendes博士

Ansoft关键技术
1

、自适应网格剖分技术,切向矢量有限元电磁场求解,消除伪解 2、64位求解技术,大矩阵快速压缩算法技术 3、矩量法矩阵压缩算法 4、全波Spice技术 5、新一代大规模非线性电路的时域/频域求解技术 6、三维电磁场瞬态仿真,电磁损耗、热、应力和形变耦合分析技 术 7、按需求解和数据管理技术

可以分析涡流、位移电流、集肤效应和邻近效应具有不 主要产品 可忽视作用的系统,得到电机、母线、变压器、线圈等
电磁部件的整体特性。功率损耗、线圈损耗、某一频率 下的阻抗(R和L)、力、转矩、电感、储能等参数可 以自动计算。同时也可以给出整个相位的磁力线、B和 H分布图、能量密度、温度分布等图形结果。

HFSS Designer Nexxim

Simplorer Maxwell 3D Maxwell 2D

Q3D Extractor Siwave

TPA

Maxwell 2D功能
二维交流磁场(2D AC Magnetic) 二维直流磁场(2D DC Magnetic) 二维静态场(2D Static) 二维瞬态场(2D Transient) 二维温度场(2D Thermal) 二维等效电路发生器(2D Equivalent Generator) 二维参数分析(2D Parametric) 线路图绘制(Circuit Drawing) Maxwell SPICE

有限元法的基本原理
有限元法就是为了对某些工程问题求得近 似解的一种数值计算方法。这种方法就是将要分 析的连续场分割为很多较小的区域(称为单元或 者元素),这些单元的集合体就代表原来的场, 然后建立每个单元的公式,再组合起来,就能求 解得到连续场的解答。

有限元法的实施
1.连续场的离散化 2.选择场变量模型 3.确定单元特性 4.集合单元特性得到方程组

5.求解方程组

工 程 历 菜 单 史

菜 属 性 单
菜 单

绘 图 区

信息栏

工程菜单
模型绘制
边界设定 激励源设定 参数设定 网格设置 分析 参数最优化 计算结果

场量显示

现场实例
例一:参数的求解

例二:参数优化

参数求解
求ring1的集肤效应和ring2及 ring3对ring1的邻近效应。

一.绘制模型
二.设置激励源和边界 三.参数设定 四.查看计算结果和场量的仿真

后处理

=
Ring1的直流电阻 3.458e-4
Ring1的集肤效应

4.446e-5

R11
4.004e-4
Ring2对Ring1的邻近效应 1.71e-5 Ring3对ring1的邻近效应 -6.963e-6

参数优化

观察不同条件下外线圈对 内芯的力的作用的大小

一.模型绘制
二.设置激励源和边界 三.场量仿真与最优化参数 四.最优化结果

小结

本文以Maxwell 2D的基本 操作为出发点,略述了该 软件的基本原理,并针对 模型的参数提取和最优化 给出了现场示范。


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