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1、实用型工程软件的应用 第 1 页 共 27 页 专业实验中心实用型工程软件的应用实验指导书适用专业: 课程代码: 总 学 时: 16 总学分: 1 编写单位: 电气信息学院 编 写 人: 审 核 人: 审 批 人: 批准时间: 2013 年 4 月 25 日实用型工程软件的应用 第 2 页 共 27 页 专业实验中心目 录实验一：工程电磁场有限元分析软件的学习和基本操作实验 .3实验二：静电场仿真实验 .18实验三：静磁场仿真 实验 .25实验四：涡流场仿真实验 .36实用型工程软件的应用 第 3 页 共 27 页 专业实验中心电气信息专业实验中心实验一：工程电磁场有限元分析软件的学习和基本操
2、作实验一、实验目的和任务1、学习软件 Ansoft maxwell 软件的使用基本方法； 2、学习软件的基本操作二、软件使用有关说明1、软件启动方法有两种：（1） 、双击桌面“ ”（2） 、从开始菜单进入。依次左击开始所有程序ansoftmaxwell15.0windows 32-bitmaxwell15.0(32-bit)，如下图所示2、创建一个新的工程（1）在Maxwell窗口中, 左键单击工具栏 图标, 或选中菜单栏File New ；（2）右键单击工程名, 然后选择弹出的快捷菜单栏rename项， 改变工程名为名称；（3）选中菜单栏Project Insert Maxwell 2D D
3、esign；（4）右键单击 Maxwell2DDesign1，然后选择弹出的快捷菜单栏 Rename 项，修改工程下的设计名3、maxwell 2D 界面环境Maxwell 2D 操作界面如下图示，在菜单工具栏下，主要有六个工作区域。实用型工程软件的应用 第 4 页 共 27 页 专业实验中心Maxwell 2D 操作界面工程管理栏：可以管理一个工程文件中的不同部分或管理几个工程文件工程状态栏：在对某一物体或属性操作时，可在此看到操作的信息；工程信息栏：该栏显示工程文件在操作时的一些详细信息，例如警告提示，错误提示，求解完成等信息。工程进度栏：主要显示的是求解进度，参数化计算进度等，该进度信息
4、通常会用红色进度条表示完成的百分比。工程树栏：在此可以看到模型中的各个部件及材料属性、坐标系统等关键信息，也方便用户对其进行分别管理。工程绘图区：用户可以在此绘制所要计算的模型，也可以在此显示计算后的场图结果和数据曲线等信息。绘图时带有笛卡尔坐标系和绘图网格，方便用户绘制模型。如果读者不小心在操作中将这几区域给关闭了，还可以在 View 菜单栏中将其对应项前的对号勾上，则对应的区域会从新显示出来。如图 1-2 所示。View 菜单下恢复操作区域Maxwell 2D 的主要操作按钮如下图所示实用型工程软件的应用 第 5 页 共 27 页 专业实验中心图(a)：从左至右分别为新建Maxwell 2
5、D 工程，新建RMxprt 工程和新建Maxwell 3D 工程。图(b)：常用快捷按钮，有新建、打开、保存和打印等常用功能按钮。图(c)：常用视图操作按钮，有视图移动、旋转、缩放和全局视图等按钮。图 (d)：中所示的是常用绘图按钮，分为常用绘制线段、曲线、圆、圆弧和函数曲线按钮，以及常用绘制面的按钮，分为矩形面、圆面、正多边形面和椭圆面几个快捷按钮。图 (e)：是材料快捷按钮，在绘制模型前，可以点击下拉菜单事先选择好所绘模型的材料，方便按照材料进行模型绘制分组，软件默认的是真空材料。图(f):相对坐标系快捷按钮，对于永磁体充磁和特殊几何模型绘制时需要采用局部坐标系，通过使用快捷按钮可以将坐标
6、系移动和旋转，从而生成新的局部坐标系。图(g):模型检测，求解和书写注释等按钮。在求解模型前，建议用户要先检测一下模型，看是否有错误和警告，以便在求解前排除问题，此外，还可以对所计算的模型书写备忘录，在大批量计算近似模型时，书写备忘录是个很不错的选择，方便用户查找和记录工程之间的差别。4、maxwell 2D 模型绘制在下图所示的绘图菜单栏中，自上而下分别为绘制线段、绘制曲线、绘制圆弧和绘制函数曲线；绘制矩形面、绘制椭圆面、绘制圆面和绘制正多边形面域；沿路径扫描，插入已有模型；绘制面、绘制点；插入多段线等操作选项，最后灰色的按钮是创建域，多用来绘制求解域等。实用型工程软件的应用 第 6 页 共
7、 27 页 专业实验中心（1）曲线模型绘制在绘制曲线模型时，系统默认的是将封闭后的曲线自动生成面，如果用户不想让其自动生成面，可以在绘制曲线模型前，点击菜单栏中的Tools/Options/Modeler Options 项更改绘图设置，如下左图所示。单击Modeler Options 后，会自动弹出如下右图所示的界面。在 Operation，Display，Drawing 三个选项中，选择第一Operation 选项，并将Polyline项下默认的Autimatically cover closed polyline 项前的对号去掉，去掉对号后，单击确定按钮退出，系统将不再对封闭的曲线强制生
8、成面了例1、在笛卡尔坐标系画一个圆心（0,0） 、半径为30mm的圆面，操作步骤：(1) Maxwell 2Dsolution type，弹出图示对话框实用型工程软件的应用 第 7 页 共 27 页 专业实验中心（2）点击节“Geometry Mode:后面的下拉菜单，如图示（3）选取“Cartesian,XY ”，点OK即可（4）DarwCircle点击坐标圆点或在右下面的坐标框输入0,0,0，然后回车，会出现dx，dy，dz对话框，分别输入30,0,0，回车即可，生成如下图所示实用型工程软件的应用 第 8 页 共 27 页 专业实验中心例2、在笛卡尔坐标系画一个内半径为30mm、外半径为5
9、0mm的圆环（1）DarwCircle点击坐标圆点或在右下面的坐标框输入0,0,0，然后回车，会出现dx，dy，dz对话框，分别输入30,0,0，回车即可，生成Circle1（2）DarwCircle点击坐标圆点或在右下面的坐标框输入0,0,0，然后回车，会出现dx，dy，dz对话框，分别输入50,0,0，回车即可，生成Circle2（3）选中Circle1、Circle2（4）在绘图工作区右按右键，弹出图示工具条，依次移动光标到“EidtBooeanSubtract”实用型工程软件的应用 第 9 页 共 27 页 专业实验中心（5）点击Subtract ，弹出如下图所示对话框（6）交换Cir
10、cel1和Circel2，如下图所示实用型工程软件的应用 第 10 页 共 27 页 专业实验中心（7）点OK，即出现一个圆环面，如下图示例3、试用多种方法在2D中的XOY面内绘制一个如下图所示的面域，左下角顶点坐标为（0，0）实用型工程软件的应用 第 11 页 共 27 页 专业实验中心法一：用line命令（1）Drawline；（2）在（x,y）输入（0,0） ；（3）然后依次在（x，y）内输入(0，100)、回车；(50，100)、回车；(50，50)、回车；(100， 50)、回车； (100， 0)、回车；(0，0)、回车。（4）再回车，即完成，如下图所示（5）点击绘图区，按ctrl
11、+D，弹出图形合适窗口法二：用booleanUnite命令：可以绘制三个正方形或一个长方形和一个正方形作布尔加法运算，这里以长方形和正方形为例（1）Drawrectangle；（2）在（x,y）输入（0,0）,回车；（3）然后在（dx，dy）内输入(100，50)、回车，得到rectangle1；（4）Drawrectangle；（5）在（x,y）输入（0,50）,回车；（6）然后在（dx，dy）内输入(50，50)、回车，得到rectangle2；（7）点击绘图区，按ctrl+D，弹出图形合适窗口，得到如图所示实用型工程软件的应用 第 12 页 共 27 页 专业实验中心（8）选中recta
12、ngle1和rectangle2；（9）右绘图工作区点击右键，弹出如下菜单（9）点击“Unite” ，即完成实用型工程软件的应用 第 13 页 共 27 页 专业实验中心法三 ：用booleanSubstract命令（1）Drawrectangle；（2）在（x，y）输入（0，0）,回车；（3）然后在（dx，dy）内输入(100，100)、回车，得到rectangle1；（4）Drawrectangle；（5）在（x，y）输入（50，50）,回车；（6）然后在（dx，dy）内输入(50，50)、回车，得到rectangle2；（7）点击绘图区，按ctrl+D，弹出图形合适窗口，得到如图所示（8）选中rectangle1、rectangle2（9）在绘图工作区右按右键，弹出图示工具条，依次移动光标到nt
