电磁场课程设计

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1、1.课程设计的目的与作用1.1设计目的：电磁场与电磁波课程理论抽象、数学计算繁杂，将Maxwell软件引入教学中，通过对典型电磁产品的仿真设计，并模拟电磁场的特性，将理论与实践有效结合，强化学生对电磁场与电磁波的理解和应用，提高教学质量。1.2设计作用：通过电磁场与电磁波课程设计，让同学了解求解电磁场常用的工具和解题技巧。和熟悉电磁场领域常用软件ANSOFT建模过程，熟练掌握MAXWELL方程的建立，通过对典型电磁产品的仿真设计，并模拟电磁场的特性，将理论与实践有效结合。2.设计任务及所用Maxwell软件环境

2、介绍2.1设计任务：总体要求：熟练使用AnsoftMaxwell仿真软件，对电场、磁场进行分析，丫解所做题0的原理。利用AnsoftMaxwell软件仿真简单的电场及磁场分布，画出电场矢量E线图、磁感应强度B线图，并对仿真结果进行分析、总结。2.2MaxweII软件环境：AnsoftMaxwell软件特点：AnsoftMaxwell是低频电磁场有限元仿真软件，在工程电磁领域有广泛的应用。它基于麦克斯韦微分方程，采用有限元离散形式，将工程中的电磁场计算转变为庞大的矩阵求解，使用领域遍及电器、机械、石油化工、汽车、

3、冶金、水利水电、航空航天、船舶、电子、核工业、等众多行业，为各领域的科学研究和工程应用作出了巨大的贡献。3电磁模型的建立3.1:建模(Model)Project>InsertMaxwell3DDesignFilc>Saveas>Dipoleantenna(工程命名为“Dipoleantenna”设置几何尺寸单位：Modeler>Units>SelectUnits:m(meters)SetModelUnits1aSelectunits:

4、me(er厂RescaleIonewunitsOK

5、Cancel

6、创建线圈I

7、)raw>Torus中心点：(0,0,0)输入线圈的内径:(0.0095,0,0)输入线圈的外径：(0.001,0,0)将材料设置为Copper重命名为：coil创建计算区域RegionDraw>Sphere中心点：(0,0,0)输入球形计算区域的半径:(0.06,0,0)材料设为vacuumE7'0Pr0edl-KUM<)0C>«^Qnl-)0Mo

8、Dwu«xoaisi

9、r>sss

10、Ue9M

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12、v%aOOod"3l5^3IVf创建激励电流加载面(CreateSection)SelectcoilModeler>Surface>SectionSectionPlane:YZ平面0M»«r1Pro^ecU>WModeler-[Proiectl•ItowHJOOwi^l-Moddct!ModeWtM«nIou«x£It*?Ieee4soo«I■t«I傅-.，>cu^•VlCeerdmA••HemModeler>Boolean>SeparateBodies(分离两Section面)Del删除1个截

13、面将剩下的1个截面重命名为“current”曰Solids田4VcopperWcoilIrdSflVvACtJom(♦1R^qSoo

14、o«aa?^ItkG-lC=3Sh鬱•電•(♦Iacoil.S^ctiool*JC=3coll.S^ctioolMSwp4»r«(♦ICoordlojit*(♦JPIao費*【♦JList%1objectsor«2.设置激励(AssignExcitation)选中线截血：currentMaxwell3D〉Excitations>Assign>Current

15、Value:1.414A■磷癲BP1^X1

16、oOOodIhI，31^3IVtType:soildIe■coppe*80WwnKO«*<••<.吻Uc^enlrom••MeRrt■K.b«s霹•»^«rrCUwTr•«”•1蠓一攀一」•设置涡流效应和位移电流存在区域Maxwell>Excitations>SetEddyEffects设置如下图：设置福射边界RadiationBoundary关于辐射边界的一些基本知识：1.辐射边界在仿真电磁场开域问题时使用，辐射边界可完全吸收该边界所包

17、围区域内向外辐射的电磁波，不会造成电磁波的反射。2.辐射边界只在涡流求解器中使用。3.福射边界必须与位移屯流(Displacementcurrent)设置同时使用。4.辐射边界一般都设为球形(也可以是其他形状)，辐射边界到辐射源的距离一般大于电磁波波长的1/4。5.在天线的辐射问题中，一般习惯将研宄H标或区域的尺寸表示为电磁(f波)波长(1,lambda)的函数。将region的半径表