Maxwell后处理计算器使用说明

一 模型建立 Draw 模块中各个选项介绍 File 就不用多说了 Edit Attribute 用来改变已经建立模型的属性 主要有名称 颜色 Visibility 用来改变模型是否显示出来 View setup grid 用来设置坐标系 工作平面的大小 以及工作平面中鼠标可选择的最小距离 这对有时候直接用鼠标建图形比较有用 Coordinates 设置坐标系 可以将坐标系原点移到到当前选取的点的位置 还可以旋转坐 标系 在取截面或者局部由面旋转成体的时候比较有用 Lines生成线 如果生成的线闭合 则 Covered 选项可选 选择后生成以闭合线为边界 的面 Surface 用来生成面 Cover Lines 由闭合的线生成面 Uncover Face 由面得到外边界的线 Detach Face 将一部分面由整个面中分离出来 Move Face 将面沿法线方向或者沿一个矢量方向移动 Section 对一个体或者面取截面 用 xy yz 或者 xy 截面去切体或者面 得到一个闭合 的曲线 Connect 得到以所选两条曲线为两端的一个柱面 长方体的侧面或者其他不规则的面 Sitch将两个面粘合成一个面 如果操作过程中提示你操作会失去原来的面或者线的时候 不妨把面或者线先 copy 操作了之后再 paste 就好 Solid 用来生成体 第一栏用来直接生成一些规则的体 Sweep 是通过旋转 拉伸面模型得到体 第二栏是对体进行一些布尔操作 如加减等 Split 是将一个体沿一个面 xy yz xz 劈开成两部分 可以选择要保留的部分 在减操作时 如有必要 还是先 copy 一下被减模型 第三栏 cover surface 是通过闭合的曲面生成体 Arrange 选取模型组件后 对模型组件进行移动 旋转 镜像 不保存原模型 缩放等 操作 Options用来进行一些基本的设置 单位的转换 检查两个体是否有重叠 保存的时候会 自动检查 设置 background 大小 定义公式以及设置颜色 Maxwell 的前处理相对比较弱 不知道它有没有相关的专门做前处理的软件 不过虽 然麻烦 但只要有耐性 一般的模型都能够建立出来的 导入模型我成功的导入过 stp 文件 从 ansys 中可以导出 iges 格式的文件 然后通过 workbench 转换为 stp 文件 建模的时候要注意模型的拓补结构 比如说在 Ansys 中建一个 平面模型的 由线生成面的时候 选线的方向要一致 否则导入的时候模型会出错 拓补 结构的错误可以通过 workbench 检查出来 具体的方法我也不是很清楚 当时是别人帮我 做的 至于用 AutoCAD 建模然后用 Maxwell 自带的工具转换 可能我没有找对方法 没 有成功过 还有一点就是导入的时候没有容错度的设置 导致本来坐标为整数的模型导入后坐标 有误差 二 材料设置 相对比较简单 Maxwell 材料库自带了一些常用的材料 如果没有可以自己新建 一个材料 Material Add 输入文件名 及相关的参数即可 如果 BH 曲线是非线 性的 就 在 B H Nonlinear Material 前面打勾 就会有自己输入 BH 曲线的选项 自 己输入就好 但是要注意 BH 曲线是单调递增的 新建的材料还可以设置为理想导体和各向异性的材料 三 边界条件 激励的设置 边界条件在 3D 模型中用的相对比较少 因为模型外层可以设置为真空区域 边 界条件可以自动给出 如果是对称模型就可以设置相关的边界条件了 我曾经做一个 轴对称模型 相用模型的 1 4 计算 不过边界条件设置没有设对 可以自己摸索一下 关于激励的设置 在加载电流的时候 最重要的一点是要将模型建立成一个回路 否则的话无法得到正确的结果 在回路中加电源的位置建一个截面 在截面上加载就 好 注意截面要是平面 不能为曲面 在进行瞬态分析的时候 Model set eddy effect 处设置有涡流效应的导体 处 于有源回路上的导体不能设置涡流效应 瞬态分析激励设置时 先将加载的面设置为 Source coil Terminal 然后在 Model Winding Setup 中设置 一般是 Function 里面 先定义一个 Dataset 第一项为时间 第二项为对应的激励值 然后用一个常量 外推函数得到所要的值 格式为 source name pwlx T constant dataset name 在设置激 励的地方填上 source name 就好 四 求解量设置 可以设置求解力 力矩 电感 Core loss 的部件 比如在设置求解力的时候可以 先取一个组件名 然后选中该组件包含的导体 力的求解选项中可以设置求解洛仑兹 力和虚功力两种 在一般条件下 两者的误差很小 但是在饱含铁区的模型中 用洛 仑兹力求解会有很大的误差 五 求解设置 Option 里面设置一般的求解选项 一般选用默认值就好了 只是在进行瞬态分析 的时候 建议先用同一个模型进行静态分析 然后将网格数据 所有以 fileset1 和 fileset2 命名的文件拷贝到瞬态分析的工程目录下面 将 Starting Mesh 设置成 Current 这时候进行瞬态分析的时候采用的就是静态分析时候的网格 求解精度比较 高 因为瞬态分析中 默认的网格仅进行一次简单的划分 而且没有能量误差的判断 所以求解的精度不能保证 但是这种设置有时候可能一次成功不了 可以多试几次 计算了一步 然后停下来 看看网格划分 如果是采用静态的网格划分 则继续 否 则重新来 后面两个选项是用来分析导体运动和参数化分析的选项 六 后处理 最简单的是 Plot field 里面的相关选项了 它可以划出磁场强度 磁感应强度 电流密度在各个部件的表面 体以及 xy yz xy 截面上的分布 第一栏是选择要分析的量 mag H B J 磁场强度 磁感应强度 电流密度的绝对 值大小用来画云图的 H B J Vector 为它们的矢量 用来画矢量图 后面几项没有用 过 不知道具体干什么用的 第二栏是画图所用的几何模型 比如 surface xy 就是在 xy 片面上话图 Volume all 就是在所有的体上画图 Animsurf xy 则是在 xy 平面做动画 注意 一些量不能在 体上显示 如果选择体 会弹出警告 第三栏是所显示的为哪个组件上的 H B J 的值 画出的云图和矢量图可以通过双击颜色标度栏 打开并设置一些显示参数 包括 取值范围 颜色 箭头的大小和密度等 以大到最好的显示效果 Plot Visibility 可以控制当前显示的内容 Plot Delete 删除已经建立出的后 处理表达式 还可以通过 Plot save as 将化出的云图保存为 dsp 文件 Plot field 的操作比较简单 但是它只能给出最基本的几个量 局限性比较大 用 Calculator 可以实现它里面所有的功能 而且可以扩展到其它的量的计算 比如 plot field mag B surface xy all 得到 xy 平面的磁场分布云图 在 Calculator 里面进行如下操作 Qty B Mag Smooth Geom Volume all Domain Geom surface xy plot 即可实现该功能 下面具体介绍一下 Calculator 中各个按钮的作用 把显示区域当作一个堆栈来操 作 最上为栈顶 最下为栈底 Push 将当前栈顶信息重行操作一遍 放在栈顶 Pop 将栈顶操作出栈 RlDn 将栈内的操作向下循环 RlUp 将栈内的操作向上循环 Exch 将栈顶的两条语句交换位置 Clear 清空栈内的内容 Undo 撤销操作 Input 输入 获得一些基本的数据 Qty 一些基本的计算结果 包括 B H J 能量等 Geom 几何形状 包括点 线 面 体 这些元素一方面可以是前处理建模时候 形成的 也可以根据需要 通过后处理器中的 Geometry 中相关选项创建 Const 一些常数 比如 及一些单位转换时候所差的系数 0 C Num 输入的数字 Func 一些公式 Read 从之前保存的数据中读取 一般为 reg 文件 General 一般的操作 包括加减乘除 求反 求绝对值 平滑 smooth 规定取数 值的范围 Domain Scalar 对标量的操作 Vec 将标量转化为矢量的 x y z 值 其它的很容易理解 这是 Iso 我也不是很明白它是什么意思 Vector 对矢量的操作 Scal 将矢量的一个分量作为标量计算 Matl 将矢量乘或者除以一个电导率和磁导率 Mag 取矢量的模 Dot Cross 点乘和叉乘 Divg Curl散度和旋度 Tangent 某一点的矢量值在切线方向上的投影 Normal 某一点的矢量值面的法向上的投影 Unit Vec 这个我也没有搞清楚 Output输出 Draw画出在后处理器中创建的几何模型 Plot画出 calculator 中存贮的在点线面体上的值 首先求出你需要画图的值 比如洛仑兹力密度用 F BxJ 如果画云图然后 smooth 命令来改善一下显示的效果 再 在 Geom 中选择要显示出计算值的几何模型 然后 Plot 就好 可以画出来的量有 1 面和体上的标量 2 面上的矢量 3 3 维线上的标量和矢量 4 点上的标量和 矢量 Anim 动画制作 主要用在瞬态计算里面 2D plot 一般用来画出一条线上的标量值 横轴为先段上点到该线段起点的距离 纵轴为要求得值 比如要知道电流沿导体厚度的分布规律时 可以沿导体厚度创建一 条线 然后取得电流密度 2DPlot 就可以画出电流密度随厚度的变化曲线 Value取得一系列的值 比如可以将上面例子中的点的坐标和对应的电流密度 值对应起来 然后通过 write 命令写入到一个 reg 文件中 方便对数据进行其它的分析 例如和理论值比较等 Eval 对直接能得出一个常量的公式求出其结果 例如电流密度对一个面积分 就得到其电流 现 Qry J Geom surface eval 就能得到结果 Write 将结果写入文件 Export将数据导出 可以根据已经存有坐标的文件 到坐标相对应的值或者按 栅格导出 即先将一个面划分成许多方形的小格子 导出格子每个顶点处对应的值