内容发布更新时间 : 2024/6/18 21:21:45星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
1.Maxwell 2D: 金属块涡流损耗
（一）启动Workbench并保存
1. 在windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 15.0→Workbench 15.0命令，
启动ANSYS Workbench 15.0，进入主界面。
2. 进入Workbench后，单击工具栏中的?按钮，将文件保存。
（二）建立电磁分析
1. 双击Workbench平台左侧的Toolbox→Analysis Systems→Maxwell 2D此时在Project
Schematic中出现电磁分析流程图。
2. 双击表A中的A2，进入Maxwell软件界面。在Maxwell软件界面可以完成有限元分析
的流程操作。
3. 选择菜单栏中Maxwell 2D→Solution Type命令，弹出Solution Type对话框
(1) Geometry Mode:Cylinder about Z (2) Magnetic:Transient (3) 单击OK按钮
4. 依次单击Modeler→Units选项，弹出Set Model Units对话框，将单位设置成mm，并单
击OK按钮。 （三）建立几何模型和设置材料
1. 选择菜单栏中Draw→Rectangle 命令，创建长方形
在绝对坐标栏中输入：X=500，Y=0，Z=0，并按Enter键 在相对坐标栏中输入：dX=20，dY=0，dZ=500，并按Enter键 2. 选中长方形，选择菜单栏中Edit→Duplicate along line命令 在绝对坐标栏中输入：X=0，Y=0，Z=0，并按Enter键 在相对坐标栏中输入：dX=50，dY=0，dZ=0，并按Enter键
弹出Duplicate along line对话框，在对话框中Total Number:3，然后单击OK按钮。 3. 选中3个长方形右击，在快捷菜单中选择Assign Material命令，在材料库中选择
Aluminum，然后单击OK按钮。 （四）设置求解域
选择菜单栏中Draw→Region命令，在弹出的Region对话框中输入Value=500，并单击OK按钮。
（五）添加激励
1. 选中Rectangle1右击，在快捷菜单中选择Assign Excitations→Coil命令，弹出Coil
Excitations对话框，在对话框中填入以下内容： (1) Name：CoilTerminal1
(2) Number of Conductors：100 (3) 单击OK按钮
2. 选中Rectangle1右击，在快捷菜单中选择Assign Excitations→Add Winding命令，弹出
Winding对话框，在对话框中填入以下内容： (1) Name:Winding_A (2) Type:Current
(3) Stranded:?Checked
(4) Current:50*sin(2*PI*50*Time)
(5) 单击OK按钮
3. 在Project manager菜单下，右击Excitations→Winding1→Add Coils命令，选中Rectangle1
行，然后单击OK按钮。 4. 同样操作其余2个绕组
(1) Rectangle2：
Number of Conductors：90 Stranded:?Checked
Current:54*sin(2*PI*50*Time) (2) Rectangle3：
Number of Conductors：80 Stranded:?Checked
Current:58*sin(2*PI*50*Time)
5. 选择求解域的3个边界（除Z轴上的线外），依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→
Boundaries →Assign→Ballon命令 （六）网格划分
1. 选中3个几何，依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→Mesh Operations→Inside Selection→
Length Based命令，此时弹出Element Length Based Refinement对话框，在对话框中填入以下内容： (1) Name:Length1
(2) ?：Restrict Length Of Elements (3) Maximum Length of Elements:5mm (4) ?：Restrict the Number of Elements (5) 单击OK按钮
2. 选中求解域，依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→Mesh Operations→Assign→Inside
Selection→Length Based命令，此时弹出Element Length Based Refinement对话框，在对话框中填入以下内容： (1) Name:Length1
(2) ?：Restrict Length Of Elements (3) Maximum Length of Elements:50mm (4) ?：Restrict the Number of Elements (5) 单击OK按钮
3. 划分网格，依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→Analysis Setup→Apply Mesh Operations
命令。
4. 显示网格，选中几何，依次单击菜单栏中的Maxwell 2D→Field→Plot Mesh命令，然后
单击OK按钮。
5. 单击工具栏中的（Solution data）图标，可以显示网格数量。
（七）求解计算
1. 依次选择菜单栏中Maxwell 2D→Analysis Setup→Add Solution Setup命令，此时弹出
Solution Setup对话框，在对话框中填入以下内容： (1) General：Stop Time：0.2s
Time Step：0.002s
(2) Save Field：Start:0s
Stop:0.2s
Step:0.002s
点击Add to List
(3) 单击OK按钮
2. 依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Validation Check命令，此时弹出的对话框中，如果
全部项目都有?说明前处理操作没有问题；如果有?弹出，则需要重新检查模型；如果有！出现，则不会影响计算。
3. 依次选择Maxwell 2D→Analyze All命令，此时程序开始计算。
（八）云图显示（Fields）
1. 双击左下角Time=-1；任意选择时间节点，然后单击OK按钮。
2. 选中所有几何，依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Fields→Fields→A→Flux line命令，
显示磁力等值线图；
选中所有几何，依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Fields→Fields→H→H_Vector命令，显示磁矢量图；
选中所有几何，依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Fields→Fields→H→Mag_H命令，显示磁场分布图。 （九）图表显示（Results）
1. 依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Results→Create Transient Report→Rectangular Plot命
令，在弹出的Reports对话框中做如下设置： (1) 在Category中选择Winding
(2) 在Quantity中选择Input Current(Winding1)、Input Current(Winding2)、Input Current(Winding3)选项
(3) 单击New Report按钮
(4) 显示3个电流随时间变化的曲线图
2. 依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Results→Create Transient Report→Rectangular Plot命
令，在弹出的Reports对话框中做如下设置： (1) 在Category中选择Winding (2) 在Quantity中选择Induced Voltage(Winding1)、Induced Voltage(Winding2)、Induced Voltage(Winding3)选项
(3) 单击New Report按钮
(4) 显示输入电压随时间变化的曲线图
3. 依次选择菜单栏中的Maxwell 2D→Results→Create Transient Report→Rectangular
Stacked Report命令，在弹出的Reports对话框中做如下设置： (1) 在Category中选择Winding
(2) 在Quantity中选择Input Current(Winding1)、Input Current(Winding2)、Input Current(Winding3)选项
(3) 单击New Report按钮
(4) 显示3个电流随时间变化的曲线图
2.Maxwell 3D:基本瞬时源
（一）启动Workbench并保存
1. 在windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 15.0→Workbench 15.0命令，
启动ANSYS Workbench 15.0，进入主界面。
2. 进入Workbench后，单击工具栏中的?按钮，将文件保存名为“BE_Trans_Sources” （二）建立电磁分析
1. 双击Workbench平台左侧的Toolbox→Analysis Systems→Maxwell 3D此时在Project
Schematic中出现电磁分析流程图。
2. 双击表A中的A2，进入Maxwell软件界面。在Maxwell软件界面可以完成有限元分析
的流程操作。
3. 选择菜单栏中Maxwell 3D→Solution Type命令，弹出Solution Type对话框，选择
Transient，并单击OK按钮。
4. 依次单击Modeler→Units选项，弹出Set Model Units对话框，将单位设置成mm，并单
击OK按钮。 （三）建立几何模型和设置材料
1. 选择菜单栏中Draw→Regular Polyhedron命令，创建正多面体
在绝对坐标栏中输入：X=0，Y=0，Z=0，并按Enter键； 在相对坐标栏中输入：dX=2，dY=2，dZ=20，并按Enter键。 2. 此时左上角会弹出Segment Number对话框
(1) Number of Segments:24 (2) 单击OK按钮
3. 单击几何实体，使其处于加亮状态，此时左侧会弹出属性对话框，在对话框中填入以下
内容：
(1) Name栏中将Value改成Core
(2) Material栏中将Value展开选择Edit，选择ferrite作为芯的材料 (3) 其余保持默认值
4. 选择菜单栏中Draw→Regular Polyhedron命令，创建正多面体
在绝对坐标栏中输入：X=0，Y=0，Z=0，并按Enter键； 在相对坐标栏中输入：dX=3，dY=3，dZ=20，并按Enter键。 5. 此时左上角会弹出Segment Number对话框
(1) Number of Segments:24 (2) 单击OK按钮
6. 单击几何实体，使其处于加亮状态，此时左侧会弹出属性对话框
(1) Name栏中将Value改成Core
(2) Material栏中将Value展开选择Edit，选择copper作为线圈的材料 (3) 其余保持默认值
7. 选中所有几何并单击工具栏中的按钮，对几何进行减运算，此时弹出Subtract对话框
(1) 在Blank Parts中选中Coil实体 (2) 在Tool Parts中选中Core实体
(3) ?：Clone tool objects before operation (4) 单击OK按钮
8. 选中Coil几何，依次单击菜单中的Modeler→Surface→Section命令，在弹出的对话框中
选择YZ并单击OK按钮，此时几何生成个截面，将结果表的名称为Terminal。
9. 保持截面处于加亮状态，依次单击菜单中的Modeler→Boolean→Separate Bodies命令，
此时截面被分开。
10. 右击Terminal_Separate1命令，在弹出的快捷菜单中依次选择Edit→Delete命令。 （四）添加激励
1. 选择菜单栏中Maxwell 3D→Design Datasets命令，弹出Datasets对话框，在对话框中选
择Add，此时弹出Add Datasets对话框，在对话框中填入以下内容： ? Name: DSet_A ? Coordinates:
(1) X1 = 0 Y1 = 0 (2) X2 = 250e-6 Y2 = 1 (3) X3 = 750e-6 Y3 = -1 s (4) X4 = 1e-3 Y4 = 0 ? 单击OK和Done按钮
2. 选择菜单栏中Maxwell 3D→Excitations→Add Winding命令，弹出Winding对话框，在
对话框中填入以下内容： (1) Name:Winding_A (2) Type:Voltage
(3) Stranded:?Checked (4) Initial Current:0 A (5) Resistance:25 ohm (6) Inductance:0 H
(7) Voltage:50+25*sin(2*PI*50*Time)+5*pwl_periodic(DSet_A,Time) (8) 单击OK按钮
3. 在模型树种选中Terminal，依次单击菜单中的Maxwell 3D→Excitations→Assign→Coil
Terminal命令，弹出Current Excitation对话框，在对话框中填入以下内容： (1) Name：CoilTerminal1
(2) Number of Conductors：150 (3) 单击OK按钮
4. 在Project manager中展开Excitations，右击Coil Terminal1，在弹出的快捷菜单中选择
Add to Winding命令，此时会弹出Add to Winding对话框，选择Winding_A，然后单击OK按钮。 （五）设置求解域
选择菜单栏中Draw→Region命令，在弹出的Region对话框中输入Value=500，并单击OK按钮。
（六）网格划分
1. 选中Core几何，依次单击菜单栏中的Maxwell 3D→Mesh Operations→Assign→On
Selection→Length Based命令，此时弹出Element Length Based Refinement对话框，在对话框中填入以下内容： (1) Name:Length1
(2) ?：Restrict Length Of Elements (3) ?：Restrict the Number of Elements (4) Maximum Number of Elements:1000