三、Ansoft maxwell 基本操作介绍

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1 三、Ansoft maxwell 基本操作介绍
目录 一、Ansoft 产品简介 二、如何学软件 三、Ansoft maxwell 基本操作介绍 四、后处理及一些技巧 五、参考资料

2 一、Ansoft 产品简介 1、高频系统仿真 2、低频系统仿真 3、线路板及封装
1、高频系统仿真 、低频系统仿真 、线路板及封装 极低频（ELF） 3KHz以下 　 甚低频（VLF） 3-30KHz 低 频（LF）30-300KHz 中 频（ MF）300kHz-3MHz 高 频（ HF） 3-30MHz 　 甚高频 （VHF） MHz(电视1---12频道) 特高频 （UHF） 300-3GHz(电视13频道以上)

3 一、Ansoft 产品简介 、高频系统仿真 1）HFSS：射频和微波部件、天线和天线阵及天线罩，高速互连结构、电真空器件等。HFSS 的应用频率能够达到光波波段、精确仿真光电器件的特性。 2) Designer：第一个将高频电路系统、版图和电磁场仿真工具无缝地集成到同一个环境的设计工具。 3) Nexxim：针对射频/数模混合集成电路以及高性能信号完整性等领域应用领域的新一代产品。

4 一、Ansoft 产品简介 、低频系统仿真 1) Simplorer：一个功能强大的跨学科多领域的高性能系统仿真软件，适合于进行电机、电力电子装置及系统、交直流传动、电源、电力系统、汽车、航空航天及军事装备仿真。 2) MAXWELL 2D/3D：电磁设计软件，可以分析涡流、位移电流、集肤效应和邻近效应具有不可忽视作用的系统，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、能量密度等图形结果。

5 一、Ansoft 产品简介 、线路板及封装 1) Q3D Extractor：Q3D 提取器结合HFSS Ansoft Designer 以及Nexxim为高速、高性能互联设计提供全面电磁解决方案。包括IC 封装（如引脚、bond wires）、PCB 板布线及各种连接器、接插件、电缆、传输系统设计。 2) Slwave：解决高速开关所产生的谐振、电源反弹、同步开关噪声、反射及线间耦合与板间耦合等问题。 3) TPA：Turbo Package Analyzer（TPA） 全自动封装仿真软件。TPA 自动产生精确的、随频率变化的任意导线和任意耦合线的RLC 值及整板电路模型。

6 二、如何学软件？ 1、选软件，定版本 可能用到的软件介绍： 1）maxwell（电磁有限元软件）
2）rmxprt（基于磁路法的电机设计软件） 3）simplorer（系统级电路仿真软件） 4）ephysics（热场、应力场有限元软件） maxwell 12.2 （里面集成了rmxprt，maxwell 2d，maxwell 3d）、simplorer 8.0与 ephysics 3.0几个版本之间都可以实现联合仿真。

7 三、Ansoft maxwell 基本操作介绍
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8 二、如何学软件？ 2、看手册、找教材 1）看 ansoft的官方手册 —user guide ，学教材； 2）动手做例题；
3）琢磨总结一下，把你认为有用的操作，值得注意的地方（譬如手册中就有的Note），记下来。

9 二、如何学软件？ 3、看论坛 有用的论坛： 1）http://bbs.simol.cn/index.php（西莫电机论坛）
2） 3）

10 二、如何学软件？ 4、遇到问题解决方法 1）找软件的help文档。
2）看论坛上人家的问题是否相同，如何解决。如果找不到就在论坛上提问，一般情况有些高手会给你一些解决方法的。 3）加入讨论群，跟高手多讨论请教。 4）多打听身边同学学的软件和研究的方向，不断和别人交流。

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12 二、如何学软件？ 5、学理论，懂原理 不同的电磁场分析方法
对电磁场原理的了解，是一个基础 。因此，学任何一门软件还是要有一定的理论知识，否则即使仿真出来结果，自己也不能确定是否正确。 电磁分析 分析技术 数值技术 组成方程 拆分方程 边界元 有限差分 有限元 标量势 矢量势 磁场的组成部分

13 三、Ansoft maxwell 基本操作介绍
计算开始 选择求解类型 有限元计算步骤： Maxwell场量计算过程： 初始剖分 建立模型 添加材料 计算场 添加边界条件，设定激励源 能量误差分析 加密剖分 满足迭代停止 条件？ No 设定求解内容 求解结果后处理 结束并输出结果 Yes

14 §1 同轴式处理腔ansoft仿真 处理腔剖面图如下图所示，腔筒为空心不锈钢圆柱体，作为阴极，内半径7.65mm，外半径11.15mm，电极长220mm；阳极为半径1.5mm的实心细不锈钢棒，外层包有厚约0.2mm的聚四氟乙烯绝缘套管。

15 §1 选择求解类型 Maxwell > Solution Type> Electric Transient 求解类型包括： 稳态电场、磁场 瞬态电场、磁场 涡流场 传导电场

16 §2 建立模型 阳极建模：Draw>Cylinder 输入阳极棒地面圆心坐标（0，0，0） 输入半径：dy=1.5
§2 建立模型 阳极建模：Draw>Cylinder 输入阳极棒地面圆心坐标（0，0，0） 输入半径：dy=1.5 输入长度：dz=220 溶液介质层建模：选择yz面，Draw>Rectangle 输入四边形两个对角坐标（1.5 ,0 ,0）dx=0,dy=6.15,dz=220 阴极壁建模：选择yz面，Draw>Rectangle 输入四边形两个对角坐标（7.65 ,0 ,0）dx=0,dy=3.5,dz=220 选中溶液层四边形和阴极壁四边形，Draw>sweep>Around Axis 旋转得到模型

17 §3 确定各部分材料 选中模型中的某一部分，右击鼠标，assign material
§3 确定各部分材料 选中模型中的某一部分，右击鼠标，assign material 依次设置阳极和阴极为不锈钢，介质溶液自行编辑材料属性再添加

18 §4 给电机施加边界条件和激励 边界条件：画400%的真空求解区域：Draw>resign
§4 给电机施加边界条件和激励 边界条件：画400%的真空求解区域：Draw>resign 激励源：选中阳极棒，Assign Excitation >voltage> 选中阴极壁Assign Excitation >voltage>

19 §5 确定求解量 Maxwell 3D> Parameters > Assign > Force，力（虚位移法） 计算参数
§5 确定求解量 Maxwell 3D> Parameters > Assign > Force，力（虚位移法） 计算参数 Torque，转矩 Matrix，矩阵参数（对于静电场问题：部分电容参数矩阵）

20 §6 确定求解条件 Maxwell 3D> Analysis Setup > Add Solution Setup
§6 确定求解条件 Maxwell 3D> Analysis Setup > Add Solution Setup 最大迭代循环时间：10us 步长：0.01us

21 §7 求解 单击 单击

22 §8 求解结果后处理 在直接计算量的基础上得到间接计算量，将结果以图形的形式显示 显示横截面电场幅值分布图 在history tree窗口中
§8 求解结果后处理 在直接计算量的基础上得到间接计算量，将结果以图形的形式显示 显示横截面电场幅值分布图 在history tree窗口中 选中Plane： Global:XY 在Project manage窗口中 Field Overlays，右键单击 Fields > E > Mag_E

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24 四、后处理及一些技巧 1、场计算器编写宏命令来计算一些参数 Push 重复栈寄存器顶行的内容，在操作之后顶部两行包含的内容相同；
- Pop 从栈内删除最后的输入（删除栈内顶行）； - RlDn (roll down)“循环”让栈内的内容向下移动一行，原栈底的内容移到顶行； - RlUp (roll up)“循环”让栈内的内容向上移动一行，栈顶的内容移到底行； - Exch (exchange)对换栈寄存器顶部两行的内容； - Clear 清空寄存器内所有内容； - Undo 恢复寄存器内最近操作的结果（撤销上次操作）。 《场计算器》

25 四、后处理及一些技巧 2、查看场图截面，xy面，yz面等 双击鼠标即可切换显示的截面，不需旋转图形 3、result菜单可以绘制曲线
4、查看模型中任意点，任意截面的计算结果 首先在建立模型时需要再模型中画出你想看到的点，或者中截面之类图形，然后在计算结果中才能查看。

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27 五、参考资料 学习ansoft有用资料