Maxwell 软件培训―2D静电场.ppt

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1、Maxwell软件应用——2D静电场王琪主要内容Maxwell软件应用简介有限元分析方法Maxwell2D界面功能2D电场计算建模2D模型求解2D图形后处理2D参数化分析*2Maxwell软件简介Maxwell软件是Ansoft公司仿真软件系列中的电磁场分析模块Maxwell2D3D磁场模块静电场电流场瞬态场温度场参数化和优化设计等效电路提取器3Maxwell软件简介Maxwell软件的特点友好的界面操作的简便性方便灵活的建模自适应网格剖分方便的后处理显示强大的场计算器2D操作界面2D建模器MaxwellV11（3D）操作界面4Maxwell

2、软件简介Maxwell软件仿真的一般步骤选择求解器建模添加材料添加边界条件和源设置求解参数设置网格参数(可选)*设置计算参数(可选)*求解后处理显示5有限元方法(FiniteElementMethod)有限元方法就是将整个连续的场求解区域离散（剖分）成若干个小的子块（称为“单元”）；由求解变量（电位j）在整个场域的分布转而求解变量在每个单元节点上的离散值；每个单元内的变量值再应用插值公式求得；e①e②e③e④单元(element)节点(node)en1n2n36有限元方法(FiniteElementMethod)有限元方法是一种对偏微分方程的离

3、散化数值近似；有限元方法是对全场域的离散化求解；静电场有限元方程有限元离散化以电位为求解变量有限元网格的数量和质量决定了计算的精度和速度7有限元方法(FiniteElementMethod)Maxwell软件的有限元网格2D计算采用6节点三角元3D计算采用10节点四面体元采用2阶二次多项式插值Az(x,y)=a0+a1x+a2y+a3x2+a4xy+a5y2网格剖分的质量会影响到收敛速度和收敛精度；以等边三角元网格质量为最佳8有限元方法(FiniteElementMethod)误差分析将求解的变量近似解带回原方程，得到每个单元内的能量误差Ri，

4、误差Ri为常量；得到能量误差百分比，以此作为网格细分和收敛的判据9有限元方法(FiniteElementMethod)Maxwell网格自适应流程否细分网格计算场量误差分析满足计算要求？是求解结束求解是否结束的两个判据：（1）求解精度error%（2）最大求解次数Nmax开始求解初始化网格10有限元方法(FiniteElementMethod)定性分析待求场特性，确定合适的简化模型；在Maxwell中建立计算模型；施加合适的边界条件和源；设定求解误差和最大计算步数；(自适应)求解并进行后处理场量图显示。Maxwell的一般使用手动设置网格剖分参

5、数或人为干预网格自适应剖分利用场计算器进行进一步场量计算分析多场耦合协同分析*Maxwell的高级使用11Maxwell2D界面功能(ControlPanel)【ANSOFT】——介绍Ansoft公司的联系方式、产品信息和基本配置等【PROJECTS】——所有的求解文件和操作均在此目录下【TRANSLATORS】——文件类型转换器【PRINT】——屏幕窗口打印【UTILITIES】——常用工具，包括颜色设置、材料参数、函数计算等【EXIT】——退出Maxwell12AboutMaxwell产品列表联系方式基本配置13TranslatorsPan

6、el-P4Useoptions–clickHelpfordetailsTranslatefileModeltranslatedsuccessfullyTypeindirectorypath14MaxwellUtilities颜色调整2D建模器画图程序函数求解器材料参数库Note材料库分为全局材料库和局部材料库两种：全局材料库——在所有计算模块中都可以使用，只能在控制面板的工具的材料参数库中修改，在材料管理器中的材料列表中显示为External局部材料库——用户自定义材料，只能用于当前项目，Local15Utilities—Materials名称

7、材料各种属性属性选项特殊属性16ProjectManager当前项目名称和路径当前子项目信息模型显示子项目列表项目文件夹ProjectCommandsAliasCommands17ProjectCommands当前项目名称和路径当前项目名(Alias)下所有的子项目(Project)列表创建新的Project重命名某个Project压缩/存档删除复制移动分类查找18ProjectCommandsProject名称最多可以达到32个字符Project名称不能为中文选择Project类型Enteraprojectname修改作者新建后直接打开Typ

8、einanewprojectnameBACK19ProjectCommands压缩存档压缩是指对单独的Projectfile中的部分文件打包压缩，而不