Maxwell 2D仿真，查看磁力线，导出磁感应曲线

Maxwell 2D仿真记录

Maxwell 2D相比于3D的优势在于，2D可以查看磁力线。下面分步记录了2D仿真方法。

1 仿真前设置

（1）点击Solution Type，

在弹出的对话框中选择Cylindrical about Z，点击OK。

（2）将标有XYZ符号的坐标系显示出来，如下图所示。

2 导入模型

当要仿真的模型较为复杂时，通常在CAD中绘制好二维图形，然后导入到Maxwell中。

2.1 CAD图形绘制及处理

（所绘制的模型中所有的线条必须是闭合的，导入到Maxwell中才能被识别为一个面。因此需要在CAD中将各条线段首尾相连。）
（本人在此将二维图中较为负载的面复制出来一部分，方便被Maxwell识别，导入到Maxwell之后再将其移动到指定位置。）
（1）在CAD中，选中要组合成面的线段，点击合并，即可得到合并的线段。如果合并不成功，则说明线段并没有首尾相连。

（2）绘制完成后，导出为dxf格式文件。

2.2 Maxwell 2D导入模型

（1）在Workbench中，将Maxwel 2D模块拖入到空白区域后，双击Geometry打开。

（2）在Maxwell 2D中，点击Modeler中的Import，导入二维模型（一系列对话框点击确定就行，是提示你有未闭合的线段的对话框）。软件会自动识别相连的线段。

（3）本人模型导入后如下图所示，可以看出，有一些复杂的面，如果边线重合在一起，软件会识别失败，我们手动将各个面移动到指定位置即可。

（4）将各个面移动到指定位置后，此时整个模型还不在坐标原点上，将整个模型选中，在Draw中利用Move命令，移动到坐标原点，需要让模型关于Z轴对称，这样仿真完后才能反应出完整的模型。

3 仿真操作步骤

3.1设置物体名称以及材料

（1）在设计树中选中各个物体，在Properties中设置名称和材料。

（2）若材料库中没有自己所需要的材料，则自己定义即可：点击Add Material，在弹出的对话框中输入材料的名称，以及相对磁导率（静态磁场仿真暂不设置电导率了），点击OK即可创建自己所需要的材料。

3.2 设置真空域，以及磁场边界

（1）将所有模型选中（若选不中，则在Select中选择Object），然后点击Create Region。

（2）在弹出的对话框中输入100即可。100表示100%，上、下、右分别扩张一倍。

（3）设置磁场边界，①首先选择模式设置为Edge，然后②选中刚刚创建的真空域的3条边界，注意不要选择到对称边界，然后③右键设计树中的Boundaries，Assign，Balloon，在弹出的对话框中点击OK，即可。

（4）设置激励电流。选中线圈coil，在设计树种点击Excitations，Assign，Current。
在弹出的对话框中，设置安匝数即可。本人模型需要2000安匝数，注意单位要改成A。

（5）设置仿真步。点击Analysis中的Add Solution Setup，将最大步数改为30，残差设置为0.1（均默认也可以）

3.3 模型检查及计算

（1）点击Validate，如果均为绿色对号，则说明模型没有问题，点击Analyze ALL即可开始计算。

（2）加入模型model存在问题，根据下方提示可以看出，问题是两个物体之间出现了重合。

解决方法：选中重合的两个物体，点击Intersect，即可查看重合的部分，如下图所示。

知道重合部分后，选中底下的base，点击Move命令，想-Z轴方向移动一点距离即可（按F3或F4可以切换控制方式）。如下图所示。经过一定的调整后，再点击Validate，模型无问题，即可点击计算。

4 后处理

4.1 查看磁力线

①全部选中物体。②在设计树种右键Field Overlays，Fields，A，Flux Lines。然后在弹出的对话框中点击Done。

4.2查看并导出磁场强度/磁感应强度曲线

（1）要查看并导出某一方向上的磁感应强度，首先点击绘制线命令，弹出的对话框中选择“是”，这样我们创建的直线就不会影响计算结果。

（2）在指定位置绘制好直线后，右键点击Done。

（3）选中刚刚创建的线，在设计树中右键Results，Create Fields Report，Rectangular Plot。

（4）在弹出的对话框中，①在Geometry中选择刚刚创建的线，②如果想看磁场强度，则选择Mag_H，如果想看磁感应强度，则选择Mag_B，③点击New Report。

（5）如果想导出曲线，在曲线界面中右键选择Export即可。

时间：2023.09.06