MAXWELL使用说明

Ansoft Maxwell 2D 3D 使用说明 目 录 第 1 章 Ansoft 主界面控制面板简介 第 2 章 二维 2D 模型计算的操作步骤 2 1 创建新工程 2 2 2 选择求解问题的类型 3 2 3 创建模型 Define Model 4 2 4 设定模型材料属性 Setup Materials 6 2 5 设定边界条件和激励源 Setup Boundaries Sources 8 2 6 设定求解参数 Setup Executive Parameters 9 2 7 设定求解选项 Setup Solution Options 10 2 8 求解 Solve 10 2 9 后处理 Post Process 11 2 10 工程应用实例 12 第 3 章 三维 3D 模型计算的操作步骤 3 1 建模 14 3 2 定义材料属性 17 3 3 加载激励和边界条件 18 3 4 设置求解选项和求解 18 3 5 后处理 18 3 6 补充说明 18 3 7 例 1 两电极电场计算 18 第 4 章 有限元方法简介 4 1 有限元法基本原理 22 4 2 有限元网格自适应剖分方法 23 1 第 1 章 Ansoft 主界面控制面板简介 在 Windows 下安装好 Ansoft 软件的电磁场计算模块 Maxwell 之后 点击 Windows 的 开始 程序 项中的 Ansoft Maxwell Control Panel 可出现主界面 控制面板 如下图所示 各选项的功能介绍如下 1 1 ANSOFT 介绍 Ansoft 公司的联系方式 产品列表和发行商 1 2 PROJECTS 创建一个新的工程或调出已存在的工程 要计算一个新问题或调出过去计算过的 问题应点击此项 点击后出现工程控制面板 可以实现以下操作 新建工程 运行已存在工程 移动 复制 删除 压缩 重命名 恢复工程 新建 删除 改变工程所在目录 1 3 TRANSLATORS 进行文件类型转换 点击后进入转换控制面板 可实现 1 将 AutoCAD 格式的文件转换成 Maxwell 格式 2 转换不同版本的 Maxwell 文件 1 4 PRINT 打印按钮 可以对 Maxwell 的窗口屏幕进行打印操作 1 5 UTILITIES 常用工具 包括颜色设置 函数计算 材料参数列表等 2 第 2 章 二维 2D 模型计算的操作步骤 2 1 创建新工程 选择 Mexwell Control Panel Mexwell SV 启动 Ansoft 软件 点击 PROJECTS 打开 工程界面 如图 2 1 所示 点击 New 进入新建工程面板 如图 2 2 所示 在新建 工程面板中为工程命名 Name 选择求解模块类型 如 Maxwell 2D Maxwell 3D Maxwell SV 等 Maxwell SV 为 Student Version 即学生版 它仅能计算二维场 在这 里我们选择 Maxwell SV version 9 来完成二维问题的计算 图 2 1 工程操作界面 图 2 2 新建工程界面 3 2 2 选择求解问题的类型 上一步结束后 建立了新工程 或调出了原有的工程 进入执行面板 Executive Commands 如图 2 3 所示 面板的左边是一系列的执行菜单 在接下来 的求解过程中将顺次执行它们 前面的菜单没有正确执行时后面的菜单为灰色 不能 执行 第一步 选择求解器 Solver 点击后会出现场类型选项 包括静电场 Electrostatic 稳恒磁场 Magnetostatic 和正弦时变涡流场 Eddy Current 等 选择用户要求解的问题类型 第二步 选择求解区域几何类型 Drawing 包括平行平面场 XY Plane 和轴 对称场 RZ Plane 对于场域模型创建模块 Define Model 设定模型材料属性模块 Setup Materials 设定边界条件与激励源模块 Setup Boundaries Sources 设定执行参数模 块 Setup Executive Parameters 设定求解参数模块 Setup Solution Options 求解 模块 Solver 与后处理模块 Post Process 将在下面分别详细说明 图 2 3 执行面板 Executive Commands 4 2 3 创建模型 Define Model 点击 Define Model 选项 进入模型绘制面板 2D Modeler 如图 2 4 所示 图 2 4 模型绘制面板 2D Modeler 2 3 1 模型绘制命令项介绍 File 创建新文件 New 或调出已有文件 Open 及保存几何模型文件 Save 导 入和导出其他格式文件 Import 设置打印选项 Print Setup 打印 Print 退出 模型绘制界面 Exit 实际上 进入该界面后可以直接建立模型 然后在推出时程序 将提问是否保存模型 且会自动按工程名赋予模型文件名 在建模期间若担心信息丢 失 可以使用保存命令存盘 Edit 进行图形编辑 包括选择对象 Select 和取消选择 Deselect 剪切 Cut 复制 Copy 和粘贴 Paste 删除 Clear 定义对象属性 Attributes 控制对象 的可见性 Visibility 等 复制功能可以沿坐标轴 线或对称面复制对象 Reshape 修改物体的形状 包括对选中的物体进行按比例大小缩放 Scale Selection 对 定义圆弧的线段数进行重新设置 Edge Number of Segments 在画圆弧时已进行了 定义 圆弧线段的长度应小于有限元网格相应边界单元的边长 否则会带来较大的 计算误差 因此 应定义较多的圆弧线段数 如对于圆周最好设 180 段 Boolean 不同物体之间的运算 包括合并 Union 相减 Subtract 如形成一个圆环可 以通过两个圆相减得到 相交 Intersect 等操作 Arrange 模型排列 包括移动 Move 旋转 Rotate 镜像 Mirror 同时可以重新定 5 义模型尺度 即变换模型大小 Object 选择物体模型绘制类型 包括 直线或折线 Polyline 双击鼠标结束画线 圆 弧 Arc 由点定义的光滑曲线 Spline 矩形 Rectangle 圆 Circle Model 模型绘制参数设置与调整 包括距离测量 Measure 绘图量纲 Drawing Units 绘图板大小定义 Drawing Sizes 画笔捕捉设定 Snapto Mode 颜色与文 字大小默认值设定 Defaults Window 绘图窗口显示与坐标处理等 包括显示缩放 Change View Zoom in out 坐标 平移或旋转 Coordinate System 绘图界面网格设置 Grid 填充封闭区域 Fill Solids Help 提供在线帮助 2 3 2 板面快捷工具功能介绍 工具条 图 2 5 为快捷工具条的图标 从左到右依次为 画折线或直线 顺时针弧线 逆 时针弧线 光滑曲线 写文字标记 绘制矩形 圆 物体平移 物体旋转 选择物体 取消选择 设置颜色 物体属性 包括显示物体的端点和给物体定位 测量 包括 显示所选两点的坐标与距离 两点连线与水平线的夹角 放大 缩小 适应 使显 示平面与物体大小适应 坐标平移 坐标旋转 图 2 5 快捷工具条 绘图区 绘图区是绘制物体的区域 可以利用 Window 命令项中的 Cascade Subwindows 选 项打开多个绘图区窗口 可以调整这些窗口的位置和布局 也可以对每个窗口进行放 大或缩小等操作 而其他窗口中的物体保持不变 此功能可以用来从不同的视角观察 绘图区域 例如可以在一个窗口上放大局部区域观察细节 而另一个观察整体 状态栏 状态栏位于模型绘制面板的底部 显示鼠标所在位置的坐标值 其主要用途是在 建模工程中直接输入坐标或几何尺寸 这是建模的一个常用的办法 因为用鼠标建模 6 不易获得准确坐标数据 若要在数据栏中输入坐标时 应将鼠标移出绘图区域 否则 移动鼠标时会更改数据栏中的数据 注意数据输入后按 Enter 健生效 信息栏 信息栏位于 状态栏 的上面 用来提示应进行的操作或显示鼠标功能 例如 点击建立矩形区域命令后 信息栏显示 MOUSE LEFT Select first corner point of rectangle 按鼠标左健选择 确定 矩形的第一个角点 MOUSE RIGHT Abort command 按鼠标右健中断当前命令 注意 按鼠标右健中断命令功能会经常用到 若在 U V X Y 数据栏中输入数据后按 Enter 健 信息栏显示 MOUSE LEFT Select second corner point of rectangle 选择矩形的第二个角点 此时在 dU dV 数据栏中输入矩形的宽和高按 Enter 健便可建立矩形 2 3 3 建模的基本操作程序小结 1 选择 Model Drawing Plane 命令 设置模型的绘制平面 选项中包括 XY Plane 和 RZ Plane 2 选择 Model Drawing Size 重新定义模型区域的大小 3 选择 Model Drawing Units 来定义模型所用的单位 4 创建模型 建议通过画直线和圆弧来完成场域边界的建立 5 需要的时候 利用 Edit Reshape 和 Arrange 菜单命令修改你所建立的模型 6 在建立模型的过程中也可以调用 Window 菜单命令新建子面板 用于模型细节 或其他方面的建模 7 保存所建立的模型 退出模型绘制面板 2 4 设定模型材料属性 Setup Materials 2 4 1 界面介绍 模型材料界面分为 4 块 如下图所示 左上部为物体 object 和已定义的材料名 Material 列表 尚未定义的材料名为 UNASSIGNED 场域背景 Background 默认设定 材料为真空 Vacuum 左下部分为 Ansoft 给定的或用户加入的材料库 Material 右 上部分为模型图 右下部分为材料的具体参数 2 4 2 设置材料属性 1 若材料库中存在所需材料 则从物体列表中选中一个物体 然后从材料库中选择 所需材料 最后点击 Assign 即可完成该物体的材料属性设定 7 2 若材料库中不存在所需材料 则需要先填加新材料到材料库 然后再设定物体的 材料属性 填加新材料到材料库中的步骤如下 1 选择 Material 中的 Add 2 在 Material Properties 下面的文本框内填入材料名 3 如果需要 可选择材料名文本框下面的 Perfect Conductor 良导体 Anisotropic Material 各向异性材料 或 B H Nonlinear Material 非线性磁材 料 4 在材料属性参数栏中输入具体的材料属性值 包括 Rel Permittivity 相对介电 常数 Conductivity 电导率 西门子 米 Elec Coercivity 电矫顽力 Elec Retentivity 电记忆力 Polarization 电极化强度 对磁场计算还有 Rel Permeability 相对磁导率 Magnetic Coercivity 磁矫顽力 Magnetic Retentivity 磁记忆力 Magnetization 磁化强度 5 对非线性材料 点击 B H Curve 按钮 定义材料的 B H 曲线 6 对于材料的属性 也可以用函数的方法赋值 具体做法是点击 Functions 按钮 在弹处的对话框中输入函数的名称和表达式 然后在属性赋值时 利用函数 名称赋值 7 材料性质设定后 点击 Enter 模型材料定义界面 2 4 3 排除物体 8 有些情况下 可能让一些物体不参加计算 这时 就可以利用排除该物体来实现 该目的 一种典型的情况是 对于一个闭合的场域问题 如由第一类边界包围的一个 电场区域 背景可以不参加计算 这时就可以利用排除背景来实现 具体做法为 选 择要排除的物体 点击 Exclude 可 Include 来恢复物体 2 5 设定边界条件和激励源 Setup Boundaries Sources 2 5 1 界面介绍 边界条件和激励源的界面如下图所示 左侧为已经设定的边界激励条件 第一次 打开时为空 右部上方为场域模型 用来配合选择边界或物体 右下方为设定边界 或激励源的赋值区域 2 5 2 基本操作步骤 1 选择要赋值的边界或物体 方法 点击 Edit Select Edge Object By Clicking 然 后鼠标变为一个黑色箭头 用鼠标点击选择边界 或物体 按鼠标右键则退出选 择模式 2 选择要加载边界条件还是激励源 方法 点击 Assign Boundary Value 设置边界值 Boundary Symmetry 设置对称边界值 Boundary Balloon 设置开域场边界 Assign Source Solid 设置激励源 电荷或电流 Symmetry 设置对称边界值分为奇 对称 Odd 和偶对称 Even 奇对称可理解为对称边界两侧场源异号 对电场问题 对称边为零电位线 磁场问题为一条磁力线 偶对称为同号源 电场问题为电位 的法向导数或电场强度的法向分量为零 磁场问题为磁场强度的切向为零或磁力 线垂直于对称边界 如对于下图所示的一个电场问题 设大圆边界电位值为 10V 小圆为 5V 左侧边界 Edge 为奇对称 其它三条边界设为 Balloon 电位分 布如图所示 从电位结果可以看出 实际问题是左侧有一个对称模型 但大圆电 9 位值 10V 小圆为 5V 3 键入边界或激励数值 也可以用函数赋值 具体做法与上面讲到的用函数设定模 型材料属性的方法类似 4 点击 Assign 保存设置并退出 然后点击 File Exit Yes 退出界面 2 5 3 几点说明 1 当完成物体选择后 注意让光标在场域内点击右键退出 完成选择步骤 2 对于包含在其他物体内部的物体 用鼠标点击不能进行选择时 可以利用 Edit Visibility 隐藏外面的物体 然后再选择 但最好是利用物体的名称 By Name 进行选择 3 对于背景 Background 也可以和其他物体一样处理 可以单独选择它的各个边 Edge 也可以作为整体 Object 选择 根据不同的情况加载不同的边界条件 4 要想改变已设定过的边界或物体 应先删除原来的设定 即在界面左侧的列表中 选中物体名然后按 Del 键 2 6 设定求解参数 Setup Executive Parameters 该步骤用来完成以下几个集总参数的求解设定 1 施加在一个物体或一组物体上的电磁力 Force 2 施加在一个物体或一组物体上的力矩 Torque 3 电容 电感 电阻值 对于多个物体给出分布参数矩阵 Matrix 4 铁心损耗 Core Loss 5 磁链 Flux Lines 10 设定方法或过程为 首先点击 Setup Executive Parameters 下相应的参数项进入设 定面板 然后选择所要计算的物体 例如 若模型中有 5 个物体 想要计算所有物体 间的电容 则应全部选定 也可仅选其中的 2 个物体计算一个电容值 对于力 力矩 计算 可以直接选择物体计算各物体的受力 力矩 也可以先创建一个 group 然后 选择此 group 包含的物体 以实现合力 力矩 的计算 选择一个物体后要按右下角 的 Include Selected Objects Yes 然后物体列表中的名字后变为 Yes 2 7 设定求解选项 Setup Solution Options 该部分可以设置网格剖分 方程求解精度和求解方法等 Ansoft 具有网格自适应 功能 这是该软件的一大优点 自适应技术可以实现网格单元的合理分布 从而可以 提高计算精度 自适应网格细分是一个迭代过程 程序先生成一个单元较少的初始 Initial 网格 然后计算场量 根据场量分布细分一些区域的网格 然后再计算场 依 次循环 该部分的具体内容如下 1 Starting Mesh 自适应迭代过程的起始网格 该选项的第一部分为设置迭代过程是 从初始网格开始 Initial 还是从已经迭代计算过的当前网格开始 Current 很显然 设置为 Current 是在上次已计算结果的基础上继续迭待 这样可以节省时间 顺便 指出 在迭代过程中用户可以终止计算 程序将保存当前结果 即亦可以得到计 算结果 该选项的第二部分为人工网格处理 Manual Mesh 点击该项后进入网格 处理界面 其中最常用的功能是网格细分 Refine 利用该命令可以实现点 Point 面 Area 物体 Object 的网格细分 选择 Point 后光标变为十字 然后按左键便细 分光标附近的网格 按 Area 后光标也变为十字 按一下左键后拖拉鼠标到一个位 置再按一次左键定义一个矩形区域 区域内的网格将被细分 2 Solver Residual 方程求解器余量误差控制 一般利用默认值 1e 5 即可 3 Solver Choice 求解器计算方法选择 一般选自动 Auto 方式即可 4 Solve for 求解目的 计算场 Fields 计算参数 Parameters 上一步设定求解参数 时所设定的内容 如电容 电感 电阻 力 力矩等 5 是否要利用自适应技术 若是则选中 Adaptive Analysis 然后要设定每部细分百分 数或每步约增加的单元百分数 Percent refinement per pass 一般设定 30 为亦 设 定自适应迭代终止判据或控制参量 Stopping Criterion 要求的总步数 Number of required passes 和误差百分数 Percent error 该误差只是相邻两次迭代的总能量计 算误差 并不表示场量的计算误差 一般应设定一个较下的数值 如 0 01 然后 有迭代次数控制终止 因次数和误差只要一个条件满足程序就会停止 步数开始 可选侧 1 待通过后处理判断结果正确后再分几次逐渐增加步数 以免一次定义步 数太多而需要太长的计算时间 11 2 8 求解 Solve 对上述内容设定完毕后就可以进行求解 在求解过程中 点击 abort 按钮 可以 强行推出求解过程 当然如果前面的设置有错误的话 求解将不能正常完成 选择右上角的 Profile 按钮 在 Command Info 窗口中显示求解到每一步的信息 点击右上角的 Convergence 收敛 按钮 可以观察每一个求解步长的信息 包括剖 分单元数 总能量值和能量误差 点击右上角的 Solutions 及其内部的相应项 如 Force 可以显示相应量的求解收敛情况 2 9 后处理 Post Process 求解完成后 点击 Post Process 进入结果输出 图形显示和分析界面 这里仅介 绍最常用的一些功能 在进入后处理界面后 选择 Plot 菜单的 Mesh 选项 可以绘制计算过程中的网格 剖分情况 了解剖分单元的分布 但显示网格之前一定要选择要显示的部分 具体要 通过 Edit Select 来选择 选择 Plot 菜单的 Field 选项进行结果场图的绘制 此时会弹出一个 Create New Plot 的界面 如下图所示为电场问题的界面 界面从左到右分成三个部分 第一个 部分是绘制的场量 Plot Quantity 包括电压 phi 画等位线 电场强度的幅值 mag E 电位移 mag D 画场量分布云图 电场强度和电位移矢量 E Vector 和 D Vector 画矢量图 还有能量分布图 第二部分是绘制的区域 包括点 Point 线 Line 和面 Surface 第三部分是绘制区所属的范围 在每项中都选择一个项目后可按 OK 键 在 Plot 菜单下还有 Visibility 和 Delete 点击后将给出已显示的场图列表 图形显 示方式是重叠覆盖式 要想显示哪个场图 已被遮盖的场图 可选择 Visibility 然后点 击场图名字 每点击一次 Visibility 状态将在 Yes No 之间变换 Delete 用来删除场图 以释放内存空间 值的注意的是 在后处理界面中可以象创建场域模型界面那样曾加几何模型 其 目的是为了进行模型上的场量显示 如要想观察沿一条线上的场分布 而该线段在场 域建模时有没有建立 则可以在此建立 2 10 工程应用实例 一平行板电容器 极板厚 2mm 宽 100mm 极间距 50mm 所充介质的相对介 电常数为 5 计算电场 电容值和极板所受的力 1 点击 PROJECTS New 创建一个新的项目 命名为 Example1 Type Maxwell SV 12 Version 9 或其它 2D 版本 点击 OK 2 Solver Electrostatic Drawing XY Plane 3 点击 Define Model Draw Model 选择 Model Drawing Size 设置 Minima X 70 Y 40 Maxima x 70 Y 40 建立大一点 Background 是为了考虑电容器的端部 实际上还可以选择更大的 Background 以减小外边界对计算精度的影响 4 点击 Window Grid 设为 dU dV 均为 1 5 点击 Object Rectangle 或绘制矩形快捷键 在点 50 25 处点击左键 释放左键后 向右上方移动鼠标至 dU 100 dV 2 处点击左键 然后改变物体的名字和颜色 如 果觉着必要 点 OK 退出建立上极板 也可以利用界面下边的坐标文本框输入数 据 而不用鼠标 点击 Object Rectangle 绘制下极板 建议利用界面下边的坐标文 本框而不用鼠标 点击 Object Rectangle 绘制电容器内部区域 即角点为 50 25 50 25 的矩形用来设定介质参数 6 点击 File Exit Yes 7 进入 Setup Materials 定义物体的材料属性 将 background 定义为真空 vacuum 默 认值 点击 Object1 从材料列表中找到并点击 Copper 按 Assign 类似地设定 Object2 对 Object3 需要增加一种材料 点击 Materials Add 材料名设为 ESP2 设定 Rel Permittivity 为 2 按 Enter 然后设定 Object3 为 ESP2 Exit 退出 8 进入 Setup Boundaries Sources 依次选择 Edit Select Object By Clicking 鼠标变为 竖直箭头 把鼠标移动到上面极板处 点击左健选择 被选择的物体呈现双线条 状 然后点击右健 鼠标恢复原来形状 选择步骤完成 然后依次选择 Assign Boundary Value 在界面右下边出现的面板中找到 Value 然后在对话框中 输入电位值 10V 点击左侧的 Assign 按钮 用同样方法给下极板设定 0V 电压 用同样方法给 Background 设为 Balloon 然后 File Exit Yes 保存退出 9 进入 Setup Executive Parameters Force 点击 Object1 点击 Include 下的 Yes 只 设定上极板即可 因为下极板的受力一定相同 Exit 退出 10 进入 Setup Executive Parameters Matrix 设定电容求解 依次点击 Object1 Include in matrix Signal Line Assign 然后点击 Object2 Include in matrix Ground Assign 11 进入 Setup Solution Options 进行求解设置 设置如下 Starting Mesh Initial Percent refinement per pass 30 Number of requested passes 8 Percent Error 0 01 12 设置完毕后进行求解 点击 solve nominal problem 13 点击 Solutions Force 可看到力的计算结果为 F x 5 3E 11 F y 4 7E 7N 点击 Solutions Matrix 可看到电容的计算结果为 1 0E 10F m 14 点击 Post Process 进入后处理 下图为电位分布图和网格图 从网格图可以看出单 元分布的合理性 如果想要具体观察一些部位的电场强度大小 可以在模型中画一条短线 具体操 作如下 顺次选择 Geometry Create Line 在左边出现的对话框中输入 x y 值的大小 13 点击俄 Enter 然后输入下一点的位置点击 Enter 点击 Done 命名为利 Line1 然后 顺次选择 Plot Field mag E Line Line1 all 绘制沿线的场分布曲线 15 第 3 章 三维 3D 模型计算的操作步骤 3 1 建模 1 新建工程 Project 双击 MAXWELL 图标 打开 MAXWELL 面板 单击 Project 打开工程窗口 然 后单击 new 按钮 弹出图 1 所示的窗口 输入文件名 如 test3d 选择分析类型 Type 为 Maxwell 3D Version 6 单击 OK 图 1 工程主界面 2 选择求解类型 Solver 求解器 有三种类型 默认的求解器是 Megnetostatic 静磁场 另外两 个是 Electrostatic 静电场 和 Eddy Current 涡流场 根据自己的需要进行选择 3 进入建模窗口 单击 Draw 按钮 弹出图 2 所示窗口 默认单位制是 mm 单击该按钮可以修改 单位制 然后单击 OK 图 2 单位设定界面 16 4 建模的准备工作和基本技能 1 准备工作 开始打开建型界面时看到四个小窗口 其为从不同角度观察的界面 视图 在 建模时最好只利用右上角的三维坐标界面 将鼠标移动到右上角窗口的左下角 此时 鼠标变成黑色 两边都有箭头 即 按下鼠标左键向左下方拖拉 扩大该窗口 2 基本技能 i 图形旋转 光标在窗口中点右键 弹出一个图 3 所示的窗口 单击其中的 Rotate 菜单消失 鼠标变成弧状 按住左键拖动可以旋转物体 ii 图形放大与缩小 单击工具栏中 的 号按钮可放大图形 号可缩小 x 号使图形充满窗口 iii 移动工作平面 移动工作平面可视为建立一个局部坐标 设置一个特定坐标 原点与方向的坐标系 移动工作平面在建模中具有非常重要的作用 可大大简化建模 过程 如建立两个圆柱时 可首先设定工作平面的坐标系使其 Z 轴与第一个圆柱的轴 线重合 建立该圆柱 然后设定工作平面的坐标系使其 Z 轴与第二个圆柱的轴线重合 建立该圆柱 移动工作平面的具体操作步骤为 先在界面左上角的 xyz 后面的文本框 中输入坐标原点的位置 然后执行菜单操作 Coordinates Set Current CS Move Origin 将坐标系移动到该点 在角度 Rad 弧度或 Ang 度 栏内填上角度 然后执行 菜单操作 Coordinates Set Current CS Rotate X Y 或 Z 可以旋转坐标系 菜单 Coordinates Global 可以将坐标系移回原点 图 4 5 建模 MAXWELL 3D 有三种建模方法 直接建立模型 用宏命令文件生成模型 导入 二维模型然后旋转拉伸得到三维模型 下面分别介绍 1 直接建立模型 i 建立方体 根据立方体的尺寸计算出坐标 在左上角的 xyz 后面的空格中输 入立方体的一个顶点坐标 然后在菜单中选择 Solids Box 或者单击菜单栏的 按 钮 进入建模状态 然后单击 Enter 在 Enter Box Size 下面的空格中输入正方体 xyz 方向的宽度 最后单击 Enter 完成建模 ii 建圆柱 在左上角的 xyz 后面的空格中输入圆柱一个端面的中心坐标 然后 在菜单中选择 Solids Cylinder 或者单击菜单栏的 按钮 进入建模状态 选择圆 17 柱的对称轴 单击 Enter 在 Radius 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 op 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 30 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 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 lot 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 首先选择你要导出的量 31 然后根据需要选择 下面再举个例子 划出 xy 平面洛仑兹力的分布云图 Qty B Qty J cross Mag Smooth Geom Volume all Domain Geom surface xy plot 注意 如果一个运算需要两个参数 那么先选出参数 然后再进行运算 Plot 的时候先计算出 plot 的量 然后选择几何形状 有时候操作顺序错了 系统会有警告 提示相关操作的顺序 另外建议大家还是先把帮助看明 白在说