Maxwell參數化
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-23
Maxwell參數化的視頻教程
ANSYS Maxwell參數化建模與優化設計
本期直播將以講解結合實際操作的方式，介紹ANSYS Maxwell軟件在電機參數化建模與優化設計領域的一些功能，主要內容綱要如下： 1.Maxwell各種參數化建模方法介紹 自建模型參數化、導入模型參數化、UDP參數化、材料/溫度/外電路參數化、 2.Maxwell各種優化設計方法介紹 Maxwell優化模塊、Workbench優化模塊、optiSLang優化模塊 3.案例演示
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Workbench電磁多物理場耦合課程之“Maxwell電磁場工程應用”
一、培訓目標： 1） 回顧電磁場分析問題； 2） Maxwell求解器應用及特點； 3） 詳細理解ANSYS Maxwell各方面功能特點； 4） 掌握ANSYS Maxwell進行電磁產品參數化優化分析； 5） 掌握Workbench平臺進行結構分析前處理仿真模型處理SCDM、網格剖分Mesh等； 6）掌握Workbench平臺進行電磁產品電磁力結構耦合分析； 7） 掌握Workbench
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Workbench電磁多物理場耦合課程之“Maxwell與Mechanical磁結構力、結構振動噪聲耦合工程應用”
一、培訓目標： 1） 回顧電磁場分析問題； 2） Maxwell求解器應用及特點； 3） 詳細理解ANSYS Maxwell各方面功能特點； 4） 掌握ANSYS Maxwell進行電磁產品參數化優化分析； 5） 掌握Workbench平臺進行結構分析前處理仿真模型處理SCDM、網格剖分Mesh等； 6）掌握Workbench平臺進行電磁產品電磁力結構耦合分析； 7） 掌握Workbench
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Maxwell參數化的實例教程
本期直播將以講解結合實際操作的方式，介紹ANSYS Maxwell軟件在電機參數化建模與優化設計領域的一些功能，主要內容綱要如下：
1. Maxwell各種參數化建模方法介紹
自建模型參數化、導入模型參數化、UDP參數化、材料/溫度/外電路參數化、
2. Maxwell各種優化設計方法介紹
Maxwell優化模塊、Workbench優化模塊、optiSLang優化模塊
3. 案例演示
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功能概述
很多高手都知道Maxwell的參數化功能可以應用于邊界條件以及部件運動的定義，其實參數化功能同樣適用于Maxwell內部的建模過程。這里為什么強調是Maxwell的內部建模過程呢？因為如果是導入的其它CAD軟件所建立的模型的話，在Maxwell中是很難再自定義零件特征的。所以一定是要用Maxwell內部自帶的建模功能來實現參數化效果。
今天就借屏蔽板的靜電場分析來詳細介紹一下Maxwell參數化功能在建模時的使用技巧。大家都知道屏蔽板的用途是保護電力設備中重要的元器件，在穩定設備整體或者局部場強時有著重要的作用。而屏蔽板本身的倒角曲率很大程度上決定了其性能。一般的設計理念是盡量增大倒角的數值，使得在施加電壓一定的情況下，屏蔽板表面的電場值盡可能的小。如果巧用參數化功能來建模，一次分析就能完成若干個任務，快速找到尺寸設計上的臨界值，大大提升工作效率。
詳細步驟
第1步：建立box模型
在Maxwell的菜單中選擇Draw>Box來建立一個長方體模型，模型的長寬厚分別為1000mm, 300mm, 50mm。
第2步：建立四個常數倒角
在主界面空白處點擊鼠標右鍵，在右鍵菜單中選擇“Select Edges”，將選擇模式轉化成可以選邊線的狀態。選擇如圖所示四個厚度方向的邊，之后在菜單中選擇Modeler>Fillet，在彈出的對話框中輸入100(mm)。
展開 對于ANSYS Maxwell平臺的仿真分析，我們可用的幾何參數化建模方法大致分為以下八種，其中前4種是目前大多數工程師都在采用的，比較直觀簡單，容易操作，第5種用戶自定義UDP建模使用起來稍有難度，但是對于復雜幾何模型來說其建模效率很高，用戶只要具有一定的C或Python編程基礎，讀懂軟件自帶模板的代碼，參考幫助文件，稍加練習，都可以掌握，這種方法結合Maxwell的腳本功能可以更方便的實現完整仿真模型的參數化建模；第6/7種方法需要利用到Workbench平臺中的幾何建模工具，最后一種是借助第三方建模工具進行參數化設計。總之，用戶可以利用的方法很多，適合不同復雜程度的工程問題。
① Maxwell直接參數化建模；
②Maxwell導入CAD圖紙生成建模歷史并參數化；
③RMxprt導入Maxwell參數化建模；
④Maxwell內置UDP模型參數化建模；
⑤用戶自定義UDP參數化建模；
⑥導入ANSYSDesignModeler繪制的參數化模型；
⑦導入ANSYS SpaceClaim繪制的參數化模型；
⑧導入Solidworks等第三方幾何建模工具繪制的參數化模型。
2.1 Maxwell直接參數化建模
Maxwell自帶一個幾何建模框架，這個框架與某些專業CAD工具不同，它是基于點、線、面、體、布爾運算、平移、旋轉、陣列等功能繪制幾何模型，雖然對于初學者來說略顯繁瑣，但是這種建模方法可以非常直觀、精確的實現幾何的參數化，因為Maxwell建模過程基于歷史樹，每個建模步驟的參數都可以隨時進行再編輯，用戶可直接將數字量改為變量或表達式，即可實現參數化建模，同時軟件內部有一些內置的變量可以直接使用。
新建變量時，如下幾點規則需要注意。
展開 ANSYS Maxwell 是業界領先的電磁場仿真軟件，用于電機、作動器、電感、變壓器、磁性元器件等各種機電產品開發的電磁場仿真工具。運用Maxwell可以精確地表征機電組件的非線性、瞬態運動及其對驅動電路和控制系統設計的影響。
通過利用 Maxwell 先進的電磁場求解器并將其無縫連接到集成電路和系統模擬技術，在構建硬件原型之前就能了解機電系統的性能，求解對象的電磁場分布可以直觀地顯示出來，具有自動計算電磁力、力矩、電感、電容等設計參數的功能，仿真結果可以方便地與實驗結果進行對比。
ANSYS Maxwell 具有直觀易用的GUI、自動自適應網格剖分求解器，確保穩定、高精度的求解，初學者也能與軟件使用專家一樣，用簡單的操作得到精確的仿真結果。本文將通過一個案例介紹 Maxwell 直接參數化建模的方法。
來源于：Ansys
展開 除了將幾何模型的尺寸參數設置為定值外，還可將其設置為參數化變量，以方便對模型進行修改。
以長方體為例
繪制以原點為初始位置的任意長寬高的長方體，在工程樹欄所位置的Box下點擊【Creat Box】，如下圖，即可在【properties】屬性欄看到所繪制的長方體參數。
選擇長方體屬性
長方體屬性
在屬性欄中【XSize】/【YSize】/【ZSize】后具體的【Value】值定義為參數化變量：
直接在【Xsize】對應的【Value】框中填入自定義變量Length，彈出變量定義窗口
定義參數化變量窗口
長方體參數化變量定義屬性
結構參數化變量定義完成后，在項目管理欄中點擊對應的項目，即可在【properties】屬性欄中觀測和更改所有參數化變量，完成對結構建模的參數化定義。
如下圖：
注意，一但對項目中的結構參數化變量進行修改，項目就要重新進行仿真計算。
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除了將幾何模型的尺寸參數設置為定值外，還可將其設置為參數化變量，以方便對模型進行修改。
以長方體為例
繪制以原點為初始位置的任意長寬高的長方體，在工程樹欄所位置的Box下點擊【Creat Box】，如下圖，即可在【properties】屬性欄看到所繪制的長方體參數。
選擇長方體屬性
長方體屬性
在屬性欄中【XSize】/【YSize】/【ZSize
在這個案例中，我們將展示如何利用Maxwell UDP（參數化轉子幾何），結合Ansys Maxwell、Mechanical和optiSLang，來實現對IPM轉子隔磁橋進行多物理、多目標優化設計。這樣的綜合優化方法將有助于找到最佳設計方案，既能提高電機性能，又能滿足結構強度的要求。
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參數化建模
Maxwell具有強大的參數化建模功能
- 線圈參數定義成線規的函數
- 基于線圈尺寸自動計算匝數和電阻
設置這些參數掃描以將模擬與測量進行比較。
① Maxwell直接參數化建模；
②Maxwell導入CAD圖紙生成建模歷史并參數化；
③RMxprt導入Maxwell參數化建模；
④Maxwell內置UDP模型參數化建模；
⑤用戶自定義UDP參數化建模；
⑥導入ANSYSDesignModeler繪制的參數化模型；
⑦導入ANSYS SpaceClaim繪制的參數化模型；
第7步：運行分析
運行分析后，Maxwell會提示參數化掃描分析的進程，方便用戶掌握進度和報錯情況。
第8步：后處理
后處理中截取的圖片是不同倒角時的電場分布情況，可以明顯看出隨著倒角值的增加（從右至左的順序），相應一側的電場強度有明顯的下降趨勢。借助Maxwell的參數化掃描分析功能，用戶的操作時間可以大大縮減。
本文將通過一個案例介紹 Maxwell 直接參數化建模的方法。
Maxwell電機參數化模型的建立
本文虛構了一臺典型的IPM電機方案，采用8極48槽，V字型磁鋼，單層整距繞組，轉子軸向分4段V型斜極，
Maxwell軟件具有多種參數化建模方法，我們推薦采用軟件內置UDP (User Defined Primitives)或自定義UDP的方式來建模，Maxwell內置了大量UDP模型，涵蓋了各種常規電機的定、轉子、繞組、機殼的模型，調用方法為
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Maxwell參數化建模和優化設計
時間：1月21日，20:00 – 21:00
內容簡介：
電機的設計參數眾多
本期直播將以講解結合實際操作的方式，介紹ANSYS Maxwell軟件在電機參數化建模與優化設計領域的一些功能，主要內容綱要如下：
1. Maxwell各種參數化建模方法介紹
自建模型參數化、導入模型參數化、UDP參數化、材料/溫度/外電路參數化、
2.
