實驗2螺線管電磁閥靜磁場分析(綜合性)實驗指導(dǎo)書

實驗指導(dǎo)書實驗項目名稱：螺線管電磁閥靜磁場分析實驗項目性質(zhì)：綜合性實驗所屬課程名稱：電磁場與微波技術(shù)實驗實驗計劃學(xué)時：4實驗?zāi)康恼莆斩S靜磁場分析方法。實驗內(nèi)容和要求生成幾何模型；設(shè)定模型；設(shè)定執(zhí)行參數(shù)；設(shè)定求解選項磁場力與磁通密度分析實驗主要儀器設(shè)備和材料計算機實驗方法、步驟及結(jié)構(gòu)測試一、生成項目1、生成項目目錄用鼠標(biāo)左鍵雙擊Maxwell控制面板的【Projects】，屏幕上出現(xiàn)項目管理器。單擊【Add】按鈕，彈出【添加新項目】對話框，在【Alias】編輯框中輸入新的項目目錄getstart，選擇【UseCurrentDirectory】，單擊【OK】，返回。2、生成螺線管項目①在【ProjectDirectories】列表框中選擇【getstart】，單擊【New】②在【Name】編輯框內(nèi)輸入solenoid，單擊【OK】，返回③在【Note】編輯框內(nèi)輸入一些文字信息，以便以后查詢④單擊【SaveNotes】按鈕，保存信息3、打開新項目與運行Maxwell2D雙擊上面建立的【solenoid】，進入到執(zhí)行命令菜單二、生成螺線管模型1、選擇求解器類型①單擊螺線管執(zhí)行命令窗口【Solver】右邊的按鈕，菜單上出現(xiàn)所有可以使用的求解器②選擇【Magnetostatic】命令2、定義畫圖平面①單擊【Drawing】左邊按鈕，出現(xiàn)繪圖類型菜單②選擇【RZPlane】命令3、建立螺線管幾何模型1）訪問建模器從執(zhí)行菜單對話框選擇【DefineModel】︱【DrawModel】，屏幕上將彈出2D建模器對話框。2）設(shè)定繪圖區(qū)域①選擇【Model】︱【DrawingUnit】②左鍵單擊【inches】按鈕③選擇【Rescaletonewunits】命令，將繪圖區(qū)域單位轉(zhuǎn)變?yōu)橛⒋纰軉螕簟緊k】3）改變繪圖區(qū)尺寸①在【Object】列表框中選中coil②在材料數(shù)據(jù)庫中選擇copper③選擇【Assign】3、指定Bonnet和Yoke的材料屬性――冷軋鋼（ColdRolledSteel）①通過【MultipleSelect】選擇bonnet和yoke②選擇【Material】|【Add】③在【MaterialProperties】框中，將Material80改為ColdRolledSteel④選擇【BHNonlinearMaterial】命令⑤選擇【BHCurve】命令，進入BH曲線編輯器⑥定義B和H的最大值和最小值在【MinimumH】中輸入0在【MinimumB】中輸入0在【MaximumH】中輸入35000在【MaximumB】中輸入2選擇【Accept】⑦加入BH曲線點：選擇【AddPoint】命令在H、B處輸入點（0，0）單擊【enter】⑧重復(fù)上述操作，依次輸入表3中各點表3ColdRolledSteel的BH曲線點HB007790.64410800.85814801.0620901.2631201.4451601.6199301.771.55e41.862.50e41.883.50e41.90⑨在輸入最后一個點后，雙擊鼠標(biāo)左鍵，軟件將自動擬和數(shù)據(jù)點為曲線，單擊【exit】推出材料生成器，返回到【MaterialSetup】對話框⑩單擊【Enter】，完成ColdRolledSteel新材料的生成。選擇【Assign】，將ColdRolledSteel指定給bonnet和yoke4、指定Core的材料屬性――NEO35①通過【Select】選擇core②選擇【Material】|[Add]命令③在【MaterialProperties】中，將Material81改為NEO35本處需要更改默認(rèn)值單擊【options】按鈕，彈出選項窗口。單擊鼠標(biāo)取消Hc，選擇Br,然后單擊OK退出分別輸入1.05和1.25到【RelPermeability(Mu)】和【MagRententivity(Br)】編輯框內(nèi)，單擊【enter】，生成材料NEO35單擊【Assign】，將材料NEO35賦給core，在屏幕上彈出指定坐標(biāo)系框，選擇【Alignwithagivendirection】，在【Angle】框內(nèi)填入90，單擊【OK】回到【SetupMaterial】對話框5、指定Plugnut的材料屬性――SS430其建立過程與ColdRolledSteel類似。在【MinimumH】中輸入0在【MinimumB】中輸入0在【MaximumH】中輸入40000在【MaximumB】中輸入2.0SS430的BH曲線點HB001430.1251800.2062190.3942590.5892980.7433380.8533780.9324381.015171.085971.117161.169551.2015901.2739801.3763701.431.19e41.492.39e41.553.98e41.59四、建立邊界條件和激勵源在【執(zhí)行命令】對話框，通過【SetupBoundaries/Sources】訪問邊界條件管理器1、給背景指定氣球邊界條件①選擇background(Edit-select-object-byclicking)②指定邊界條件(Assign-boundary-balloon)2、給線圈施加源電流（1）施加電流源包括兩部分：選擇線圈coil和指定電流。采用與background相同的方法選擇線圈①選擇【Assign】︱【Source】︱【Solid】②在【Value】編輯框輸入10000③選擇【Assign】（2）保存并退出邊界管理器五、設(shè)定求解參數(shù)①在【執(zhí)行命令】對話框選擇【SetupExecutiveParameters】︱【Force】②在【Object】列表框內(nèi)選中Core③單擊窗口右下角的“Includeselectedobjects?”后面的【Yes】④單擊【Exit】，保存并退出六、求解分析設(shè)定求解參數(shù)后，，選擇【Solve】︱【NominalProblem】命令，啟動求解過程。1、解的監(jiān)控2、觀察收斂情況單擊【Excutivecommands】菜單頂部的【Convergence】按鈕3、畫收斂數(shù)據(jù)可以通過【ConvergenceDisplay】菜單中的命令以圖形的方式直觀地表述①三角單元與收斂次數(shù)關(guān)系【PlotTriangles】②總能量與收斂次數(shù)關(guān)系【PlotTotalEnergy】③能量誤差百分比與收斂次數(shù)關(guān)系【PlotPercentErrorEnergy】④磁場力與收斂次數(shù)關(guān)系【PlotForce】4、觀察統(tǒng)計信息選擇【Excutivecommands】菜單頂部的【Profile】命令，通過彈出的【統(tǒng)計信息】對話框，可以觀察求解過程計算資源的使用情況。七、磁場力與磁通密度分析1、力選擇【Solution】︱【Force】命令，得出自適應(yīng)求解后的最終磁場力2、畫磁通量等勢線在后處理器中，使用【Plot】︱【Field】，彈出【創(chuàng)建新圖形】對話框。對話框分為3個列表欄。①在第一欄選擇【FluxLines】命令，在第二欄選擇【Surfaceall】命令，在第三欄選擇【all】命令，單擊【OK】按鈕確定②彈出繪圖設(shè)置對話框，進行設(shè)置，然后單擊【OK】按鈕確定③顯示磁力線分布3、材料飽和度為了分析Plug