參數(shù)掃描問題實例：恒定磁場力矩計算

電磁場與電磁波實驗報告實驗三班級：通信2班姓名:學(xué)號:日期：實驗3參數(shù)掃描問題實例：恒定磁場力矩計算實驗?zāi)康暮腿蝿?wù)學(xué)習(xí)軟件Ansoftmaxwell軟件的使用方法；鞏固恒定磁場的基本理論；通過軟件的學(xué)習(xí)掌握運用AnsoftMaxwell進行恒定磁場仿真的流程；熟悉Ansoftmaxwell參數(shù)掃描功能。實驗內(nèi)容1）鞏固AnsoftMaxwell有限元分析步驟；2）會用AnsoftMaxwell后處理器和計算器對仿真結(jié)果分析；3）恒定磁場力矩計算。實驗原理恒定電流周圍空間中存在的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)。磁場的基本特征是對置于其中的電流有力的作用。實驗步驟計算如下圖所示鐵塊所受線圈磁場的作用力。要求對線圈中的電流和鐵塊的高度做參數(shù)掃描，計算不同設(shè)置值時，作用力的大小。4.1建模（Model）Project>InsertMaxwell3DDesignFile>Saveas>Parametric（工程命名為“Parametric”選擇求解器類型：Maxwell>SolutionType>Magnetostatic4.2創(chuàng)建線圈Draw>RegularPolyhedron（創(chuàng)建多邊形柱體1）CenterPosition（中心點坐標(biāo)）：（X,Y,Z）>（0,0,0）mmStartPosition（起點坐標(biāo)）：（X,Y,Z）>（1.25,0,0）mmAxis（對稱軸）：ZHeight（柱體高度）：0.8mm多邊形邊數(shù)：NumberofSegments:36將多邊形重命名為Polyhedron1選中Polyhedron1（創(chuàng)建多邊形柱體2）CTRL_C，CTRL_V修改相關(guān)設(shè)置CenterPosition（中心點坐標(biāo)）：（X,Y,Z）>（0,0,0）mmStartPosition（起點坐標(biāo)）：（X,Y,Z）>（1,0,0）mmAxis（對稱軸）：ZHeight（柱體高度）：0.8mm多邊形邊數(shù)：NumberofSegments:36將多邊形重命名為Polyhedron2

4.3創(chuàng)建線圈選中Polyhedron!，Polyhedron2Modeler（建模）>Boolean>Subtract（減去）BlankPark:Polyhedron!ToolPark:Polyhedron2將Polyhedron!重命名為CoilAssignMaterial>copper（設(shè)置材料為銅）4.4創(chuàng)建鐵塊模型Draw>Box任意創(chuàng)建一個6面體尺寸參數(shù)設(shè)置如下：“SlugHeight”注意：ZSize參數(shù)的值為:“SlugHeight”舊CarrimanlCreateBCaordiiLite...Global-0.5,-0.5」D指羸]TSize1ZSize圖4-1Zise設(shè)置圖將六面體重命名為SlugAssignMaterial>iron4.5創(chuàng)建計算區(qū)域（Region）Draw>RegionPaddingPercentage：200%4.6創(chuàng)建激勵電流加載面（CreateSection）SelectCoilModeler>Surface>SectionSectionPlane:YZ平面Modeler>Boolean>SeparateBodies（分離兩Section面）刪除1個截面Select1個截面，Del將剩下的1個截面重命名為“Sectionl”設(shè)置激勵（AssignExcitation）選中線圈截面：Section1Maxwell3D>Excitations>Assign>CurrentValue:AmpTurnsType:Stranded（線形激勵電流）設(shè)置計算參數(shù)（AssignExecutiveParameter）選中Slug（彈頭）Maxwell3D>Parameters>Assign>ForceName:Force1Type:Virtual4.9設(shè)置自適應(yīng)計算參數(shù)（CreateAnalysisSetup）Maxwell3D>AnalysisSetup>AddSolutionSetup最大迭代次數(shù)：Maximumnumberofpasses:5誤差要求：PercentError:1%每次迭代加密剖分單元比例：RefinementperPass:30%4.10創(chuàng)建參數(shù)掃描設(shè)置Maxwell3D>OptimetricsAnalysis>AddParametric點擊Add，創(chuàng)建掃描參數(shù)variable選擇：SlugHeightlinearstepStart=1,Stop=2,Step=0.5點擊Add>>按鍵將SlugHeight的掃描設(shè)置添加到右邊空白欄variable選擇：AmpTurns（設(shè)置安匝數(shù)的掃描）linearstepStart=100,Stop=200,Step=50點擊Add>>按鍵將AmpTurns的掃描設(shè)置添加到右邊空白欄

fedd/Edit喝典口圖4-3創(chuàng)建參數(shù)掃描設(shè)置參數(shù)點擊Calculations子菜單點擊SetupCalculations圖4-4設(shè)置Calculations點擊AddCalculationsSetupl出現(xiàn)在SetupSweepAnalysis菜單中點擊Done在Options子菜單中選中如下設(shè)置Sw^epA.naly^kSureepDefinitioils\TatleGeneralGalculationsOptionsWSavaFieldsAndM@i]WCojygzeoinetnicallyEquivalentmeshes圖4-5Options設(shè)置“SaveFieldandMesh”:在每一步參數(shù)掃描計算后，保存相應(yīng)的計算場量和剖分信息，一般，系統(tǒng)為節(jié)約內(nèi)存，默認不保存?！癈opygeometricallyequivalentmeshes”在下次計算中，可重復(fù)使用上次計算時未變形的模塊的剖分數(shù)據(jù)。一般來說，頻率掃描時，不推薦使用該選項，因為Ansoft的剖分算法是與頻率相關(guān)的。

檢查并計算Check在ProjectManager窗口Optimetrics右鍵點擊ParametricSetupl選擇Analyze查看結(jié)果右鍵點擊ParametricSetup1選擇ViewAnalysisResult在ProjectManager窗口圖6-1結(jié)果顯示圖右鍵點擊CreateReport圖6-2設(shè)置參數(shù)圖點擊NewReport

XVPlot1Maji^elCDDe^ignl*■■■"i：：—95.-DD—30皓一25_oEnrBz^EEE含15QQ1O.DD—|ng在ProjectManager窗口圖6-1結(jié)果顯示圖右鍵點擊CreateReport圖6-2設(shè)置參數(shù)圖點擊NewReportXVPlot1Maji^elCDDe^ignl*■■■"i：：—95.-DD—30皓一25_oEnrBz^EEE含15QQ1O.DD—|ngrnrw.riagStfhplLulAdlpluA■mphKFis-'iKiaFnrw_riaflunptu^ris^lEiaAFnr-C￡_riaflimpturns-TDOA■.uui?u?i??I:?u??I????nIi?10Q1201.40160lifl2.00siu