Ansoft12教程中文完整版下载pdf格式免费版

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内容节选

本章导读：

Ansoft V12 有限元计算软件，在不同的计算模块中，有不同的计算侧重点，但作为有限元软件，其计算流程和绘制模型、材料添加、后处理等操作又具有相当大程度的相似性，所以将相似性较高的部分取出，单独成章，方便阅读和查阅，而不具备通用性的内容则尽量在各相关章节给予说明。本章内容包括：

认识 Maxwell 2D 的界面环境

Maxwell 2D 的模型绘制

Maxwell 2D 的材料管理

Maxwell 2D 的边界条件和激励源

Maxwell 2D 的网格剖分和求解设置

Maxwell 2D 的后处理操作流程

1.1 初识 Maxwell 2D  的界面环境

Maxwell 2D 界面与上一版本相比较改动较大， 基本上已经颠覆了老版本的界面和操作方式，所以对于部分软件的老用户来讲，需要从新熟悉新版本的操作。因此，本章先介绍一下操作界面，如图 1-1 所示的是 Maxwell 2D 的操作界面，在菜单工具栏下，主要有 6 个工作区域。

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当然，还有其他一些未说明的操作按钮，在不同操作状态下软件会自动显示可以使用的操作按钮，而不可使用的功能操作按钮则会显示为灰色。这些快捷按钮在下拉菜单栏中都有相应的位置，也可以通过下拉菜单进行操作。

在图 1-3 (1)中的三个图标，从左至右分别为新建 Maxwell 2D 工程，新建 RMxprt 工程和新建 Maxwell 3D 工程。

图 1-3 (2)中的则是常用快捷按钮，有新建、打开、保存和打印等常用功能按钮。

图 1-3 (3)中则是常用视图操作按钮，有视图移动、旋转、缩放和全局视图等按钮。

图 1-3 (4)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 1-3 (5)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 1-3 (6)是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系移动和旋转，从而生成新的局部坐标系。

图 1-3 (7)是模型检测，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。

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首先，建立永磁体磁极模型，圆筒直线电机次极模型在 Cylindric Z 坐标下为一矩形，执行 Draw/Line 命令，分别以点坐标(1.6，0，-0.8)，(2，0，-0.8)，(2，0，1.5)，(1.6，0，0.5)画线，执行 modeler/Surface/cover lines 命令，生成永磁体磁极面域，并命名为 PM。

选择生成的永磁体面域，执行 Edit/Duplicate/Along line 命令，输入线起末坐标(1.6，0，-0.8)，(1.6，0，1.5)，按下键盘 Enter 键，在弹出的对话框中输入 8，生成初级铁心长度包含内的永磁磁极模型。

选择生成的所有永磁体面域， 执行命令 Edit/Duplicate/Along line， 输入线起末坐标(1.6，0，-0.8)，(1.6，0，18.4)，按下键盘 Enter 键，在弹出的对话框中输入 2，生成初级铁心长度上方的永磁磁极模型。

选择最下方的永磁体面域，执行命令 Edit/Duplicate/Along line，输入线起末坐标(1.6，0，3.8)，(1.6，0，-0.8)，按下键盘 Enter 键，在弹出的对话框中输入 2，生成初级铁心长度下方的永磁磁极模型。

执行 Draw/Line 命令，分别以点坐标 A(1，0，-5.4)，(1.6，0，-5.4)，(1.6，0，36)， (1，0，36)画线，执行 modeler/Surface/cover lines 命令，生成次极轭面域，并命名为 secondary。

如图 5-101 所示为生成的圆筒直线永磁电机模型，由于次极较长，只给出包含部分次极的电机模型。

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Step2.在图 10-51(1)的工程树中可以看出形成了 6 个截面属性的物体，但是在 10-51(2)中却出现了 12 个截面， 这说明了工程树中每个面名称下实际包含两个不同的平面， 这是因为闭合绕组被 XOY 截时，必然会出现两个平面。在工程树中选中所有生成的 A 相绕组截面，执行 Modeler/Boolean/Separate Bodies 命令，即将选中的截面分割开。这样会发现在工程树中，面由原来的 6 个变为 12 个。

Step3.将分离后的 12 个截面保留 6 个即可，不过这 6 个截面必须是对角线排列，满足图 10-45 和图 10-46 中的绕组电流流向。同时将其名称更改为 PA1 至 PA6。

Step4.同样的方式，将 B 项和 C 项绕组也各形成 6 个截面作为电流端口，并依次命名为 PB1 至 PB6，PC1 至 PC6。

在完成定子绕组的各个电流截面，即可按照电机实际电流给出各个线圈的激励定义。

三维涡流场激励源与二维场一样，也仅支持电流源和电密源，不支持电压源，所以在例子中需要给出的是电流源，同样电流给定的并不是电机绕组电流，而应该是整个绕组的安匝数，即绕组电流乘以绕组匝数。

因为需要给定定子绕组电流的安匝数，所以还需要根绝不同工况给出定子电流值。在施加激励之前，定义以下几个绕组参数：

定子三相绕组成角接方式，并联支路数 a=1。

每槽绕组的匝数为 46 匝。

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