ANSYS Maxwell

ANSYS Maxwell軟件

ANSYS Maxwell軟件是一款用于電機(jī)、作動(dòng)器、電感、變壓器、磁性傳感器等各種機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)的電磁場分析工具。求解對(duì)象的電磁場分布可以直觀的顯示出來，具有自動(dòng)計(jì)算電磁力、力矩、電感、電容等設(shè)計(jì)參數(shù)的功能。仿真結(jié)果可以方便地與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

ANSYS Maxwell具有直觀易用的GUI、自動(dòng)自適應(yīng)網(wǎng)格剖分求解器，確保穩(wěn)定、高精度的求解，初學(xué)者也能與軟件使用專家一樣用簡單的操作得到精確的分析結(jié)果。

適用領(lǐng)域

l 機(jī)電產(chǎn)品：電機(jī)（旋轉(zhuǎn)電機(jī)、直線電機(jī)）、發(fā)電機(jī)、作動(dòng)器、延時(shí)開關(guān)等

l 線圈：電感、變壓器、電抗器、電磁閥 、感應(yīng)加熱器、無線充電、RFID、智能無鑰匙啟動(dòng)等

l 傳感器：磁性傳感器、磁性屏蔽、磁頭、靜電觸屏等

l 永磁體：充磁、退磁等

l 其他：電纜、絕緣設(shè)備

功能和特點(diǎn)

求解器（Solver）

●　二維求解器（XY 平面求解、軸對(duì)稱平面求解）、三維求解器

●　磁場求解：靜磁場、交流磁場（頻率響應(yīng)）、瞬態(tài)磁場

●　電場求解：靜電場、直流傳導(dǎo)場、交流傳導(dǎo)場(2D)、瞬態(tài)電場(3D)

●　矢量有限元法

各種功能

●　標(biāo)準(zhǔn)CAD接口：SAT、SAB、 DXF、DWG。

●　對(duì)從外部CAD導(dǎo)入的模型進(jìn)行分析并自動(dòng)修復(fù)。

●　各種邊界條件：對(duì)稱邊界、周期性邊界、絕緣邊界、阻抗邊界等。

●　各種非線性材料：各向異性、永磁體、疊壓材料等。

●　鐵芯損耗計(jì)算。

●　永磁體的充磁和退磁計(jì)算。

●　運(yùn)動(dòng)求解，基于運(yùn)動(dòng)方程式的可變速響應(yīng)求解。

●　與Maxwell自帶的電路編輯器可以動(dòng)態(tài)鏈接。

●　與機(jī)電系統(tǒng)控制軟件實(shí)現(xiàn)行為級(jí)動(dòng)態(tài)耦合仿真。

●　與結(jié)構(gòu)、熱、流體仿真器聯(lián)合實(shí)現(xiàn)多物理域仿真。（ANSYS、ANSYS Fluent）

●　可以從輔助設(shè)計(jì)工具直接讀入模型（ANSYS RMxprt、 ANSYS PExprt）

●　作為近場輻射源，鏈接到高頻電磁場求解器計(jì)算（ANSYS HFSS）

●　腳本支持(VB、 JAVA、IronPython)

●　批處理求解

輸出結(jié)果

●　電磁場、能量分布（標(biāo)量場、矢量場）

—　磁場、電場、電流密度、損耗、功率等標(biāo)量場/矢量場可以通過后處理得到其他物理量

●　設(shè)計(jì)參數(shù)

—　電磁力、力矩、電阻、電感、電容

●　可以用圖表或文本方式輸出

GUI和建模功能

●　Windows風(fēng)格的圖形化操作、快捷工具欄

●　自帶3D CAD建模功能，方便直觀的操作

●　變量、函數(shù)的使用

—　對(duì)于部件的外形尺寸、位置、材料特性、邊界條件等，可以將輸入值作為變量進(jìn)行參數(shù)化掃描和優(yōu)化分析，而且變量之間不僅可以進(jìn)行四則運(yùn)算，而且還可以進(jìn)行三角函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)等各種函數(shù)運(yùn)算。

選項(xiàng)

●　CAD接口（Ansoftlinks for MCAD）：

—　IGES、STEP、CREO（原ProE）、Unigraphics、Parasolid、CATIA V4/V5

●　作參數(shù)掃描、優(yōu)化、統(tǒng)計(jì)分析（Optimetrics、ANSYS DesignXplorer）

●　多核并行計(jì)算（HPC）

●　多核或網(wǎng)絡(luò)多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)的分布式高性能計(jì)算（DSO、HPC）

鐵芯損耗計(jì)算 

將鐵芯損耗計(jì)算中廣泛采用的經(jīng)典steinmetz法進(jìn)行了改良和修正，提出了改良后的steinmetz法。經(jīng)典steinmetz法計(jì)算鐵耗是通過后處理完成的，沒有考慮鐵芯損耗對(duì)磁場分布的影響。在ANSYS Maxwell中用到的改良后的steinmetz法計(jì)算鐵芯損耗，能夠在計(jì)算鐵芯損耗的同時(shí)，考慮鐵芯損耗對(duì)磁場的影響。

非線性各向異性材料

ANSYS Maxwell的非線性各向異性材料可以考慮材料在軸向方向的不對(duì)稱性。對(duì)于磁性材料和硅鋼板等各向異性材料，可以進(jìn)行精確地分析。對(duì)于難以建立實(shí)際模型的疊壓材料——如電磁鋼等，可以方便地使用等效模型進(jìn)行建模和參數(shù)設(shè)置。

腳本

ANSYS電磁產(chǎn)品大部分支持VB/JAVA腳本，以及IronPython語言。從軟件啟動(dòng)、建模到輸出求解結(jié)果等整個(gè)流程都可以通過腳本記錄下來，以方便構(gòu)建自動(dòng)化求解環(huán)境。

適用案例