ANSYS Maxwell

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ANSYS Maxwell是用于电机、作动器、电感、变压器、磁性传感器等各种机电产品开发的电磁场分析工具。求解对象的电磁场分布可以直观的显示出来，具有自动计算电磁力、力矩、电感、电容等设计参数的功能。仿真结果可以方便地与实验结果进行对比。

ANSYS Maxwell具有直观易用的GUI、自动自适应网格剖分求解器，确保稳定、高精度的求解，初学者也能与软件使用专家一样用简单的操作得到精确的分析结果。

适用领域

●　机电产品：电机（旋转电机、直线电机）、发电机、作动器、延时开关等

●　线圈：电感、变压器、电抗器、电磁阀 、感应加热器、无线充电、RFID、智能无钥匙启动等

●　传感器：磁性传感器、磁性屏蔽、磁头、静电触屏等

●　永磁体：充磁、退磁等

●　其他：电缆、绝缘设备
 

功能和特点

求解器（Solver）

●　二维求解器（XY 平面求解、轴对称平面求解）、三维求解器

●　磁场求解：静磁场、交流磁场（频率响应）、瞬态磁场

●　电场求解：静电场、直流传导场、交流传导场(2D)、瞬态电场(3D)

●　矢量有限元法

各种功能

●　标准CAD接口：SAT、SAB、 DXF、DWG。

●　对从外部CAD导入的模型进行分析并自动修复。

●　各种边界条件：对称边界、周期性边界、绝缘边界、阻抗边界等。

●　各种非线性材料：各向异性、永磁体、叠压材料等。

●　铁芯损耗计算。

●　永磁体的充磁和退磁计算。

●　运动求解，基于运动方程式的可变速响应求解。

●　与Maxwell自带的电路编辑器可以动态链接。

●　与机电系统控制软件实现行为级动态耦合仿真。

●　与结构、热、流体仿真器联合实现多物理域仿真。（ANSYS、ANSYS Fluent）

●　可以从辅助设计工具直接读入模型（ANSYS RMxprt、 ANSYS PExprt）

●　作为近场辐射源，链接到高频电磁场求解器计算（ANSYS HFSS）

●　脚本支持(VB、 JAVA、IronPython)

●　批处理求解

输出结果

●　电磁场、能量分布（标量场、矢量场）

—　磁场、电场、电流密度、损耗、功率等标量场/矢量场可以通过后处理得到其他物理量

●　设计参数

—　电磁力、力矩、电阻、电感、电容

●　可以用图表或文本方式输出

GUI和建模功能

●　Windows风格的图形化操作、快捷工具栏

●　自带3D CAD建模功能，方便直观的操作

●　变量、函数的使用

—　对于部件的外形尺寸、位置、材料特性、边界条件等，可以将输入值作为变量进行参数化扫描和优化分析，而且变量之间不仅可以进行四则运算，而且还可以进行三角函数、对数函数等各种函数运算。

选项

●　CAD接口（Ansoftlinks for MCAD）：

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

●　作参数扫描、优化、统计分析（Optimetrics、ANSYS DesignXplorer）

●　多核并行计算（HPC）

●　多核或网络多个计算节点的分布式高性能计算（DSO、HPC）

铁芯损耗计算

将铁芯损耗计算中广泛采用的经典steinmetz法进行了改良和修正，提出了改良后的steinmetz法。经典steinmetz法计算铁耗是通过后处理完成的，没有考虑铁芯损耗对磁场分布的影响。在ANSYS Maxwell中用到的改良后的steinmetz法计算铁芯损耗，能够在计算铁芯损耗的同时，考虑铁芯损耗对磁场的影响。

非线性各向异性材料

ANSYS Maxwell的非线性各向异性材料可以考虑材料在轴向方向的不对称性。对于磁性材料和硅钢板等各向异性材料，可以进行精确地分析。对于难以建立实际模型的叠压材料——如电磁钢等，可以方便地使用等效模型进行建模和参数设置。

脚本

ANSYS电磁产品大部分支持VB/JAVA脚本，以及IronPython语言。从软件启动、建模到输出求解结果等整个流程都可以通过脚本记录下来，以方便构建自动化求解环境。

适用案例