ANSYS MAXWELL Transient求解器应用案例

Transient 求解器

1、 瞬态场是一个综合考虑的场求解器，主要解决由时变或者移动源和线性或者非线性材料中的永磁体引起的瞬态磁场，主要计算时变磁场；

2、 时变磁场的来源可以是：任意时变电压或电流源或移动源（如永磁体）

3、Transient求解器不使用自适应网格细化，因此需要定义一个网格操作或链接网格来获得足够的网格来求解；

官方案例具体步骤：

1、打开ANSYS EM平台 ，NEW一个project

2、Maxwell 下拉点开选择Maxwell 3D，新建一个Maxwell 3D Design

3、点了Maxwell 3D之后，界面会变成如下界面，左侧Project manager 栏里会多一个Maxwell 3D Design1(magnetostatic),括号里的magnetostatic代表当前design是用的静磁场求解器，然后，先保存项目Ctrl+S；这里是讲瞬态场求解器，所以，这里要先修改求解器。

4、修改求解器，Maxwell 3D下拉选择Solution Type—>弹窗—>勾选Transient

5、选择了Transcient求解器后，软件的Project Manager栏目里该设计就变成了Transient求解器了

6、开始绘制模型

先通过Draw下面的Cylinder工具，以坐标原点为中心绘制一个圆柱；

再通过以下方式来修改该圆柱的相关参数

以同样的方式绘制一个新的圆柱，和前面的圆柱同轴，只是半径多1mm

然后，通过Substract工具，剪掉圆柱2与圆柱1重合的部分，即按住Ctrl键，选中两个圆柱—>Substract 工具—>弹窗，记得勾选clone tool objects before operation

7、指定material

选中里面的那个圆柱—>右键—>Assign Material—>弹窗—>找到ferrite铁氧体—>确定

选中外面的圆环柱—>右键—>Assign Material—>弹窗—>找到copper 铜—>确定

8、给激励创建截面

选中copper圆环柱—>右键—>Edit—>Surface—>Section—>弹窗—>选择XZ—>

然后在这两个面都选中的状态下—>右键—>Edit—>Boolean—>Seperate bodies—>将这两个面分离开来，分离开来之后，删掉其中一个面

9、创建激励Excitation

前面创建的截面选中—>右键—>Assign Excitation—>Add Winding—>弹窗选择如下图，Type选external，勾选stranded

然后，继续选中截面—>Assign Excitation—>Coil Terminal —>弹窗—>设置如下图

，然后回到project manager 下，将该coilterminal 加到winding里

这个案例是通过外围电路来给它激励的，所以，这里我们需要先创建一个外围电路

即在project manager下面—>Excitations—>右键—>external circuit—>弹窗—>选择create circuit—>确定—>确定—>进入电路图绘制界面—>有些时候它不会显示component libraries—>在View 下拉下面选中component libraries

绘制如下图所示的电路图，在库里找到一个器件放到合适的位置按Esc键完成该次摆放，摆放位置如下图

然后，修改两个交流源，双击源后出线弹窗，修改其电压值和频率，修改值如下图

最后再画一个接地，draw下拉选择Ground,放到如下图位置

然后，将刚刚绘制的电路图另存为你找的到的位置，待会儿会用，即在project manager下面选中该电路图—>右键—>Export Netlist—>保存到电脑你能找到的位置

然后回到Maxwell 项目下找到Excitation—>右键—>External circuit—>Edit external circuit —>弹窗—>选择import circuit Netlist—>找到你刚刚保存的电路图文件—>确定—>OK

10、绘制region 计算域

draw下拉选择region—>弹窗—>勾选padding all.....,value设为500

11、创建Mesh

选中中间的磁体柱—>右键—>Assign Mesh Operation —> On selection —>Length Based—>弹窗—>设置如下图

12、创建求解Analysis

在project manager 下方，找到Analysis—>右键—>Add solutin setup—>弹窗—>设置相关的时间，设置值如下图所示

13、求解

在刚刚创建的setup1选中 —>右键—>Analyze，求解，等右下角进度条跑完

14、后处理，看结果，

在results选项卡下选择—>Transient report—>选择2D—>弹窗—>具体设置如下图