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一、軟件概述ANSYS Maxwell 是 ANSYS 公司旗下一款功能強(qiáng)大的低頻電磁場仿真軟件，在電力、電子、機(jī)電等多個行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。它基于有限元分析（FEA）、有限積分法（FIM）等先進(jìn)算法，能夠精確模擬各種復(fù)雜的電磁現(xiàn)象，為工程師和科研人員提供可靠的設(shè)計分析工具。二、核心功能（一）電磁建模與分析Maxwell 具備豐富的建模工具，可快速創(chuàng)建二維和三維電磁模型。

對于頻率為 18GHz 的信號，1m 的距離是波長的 60 倍，通過有限元建模這樣一個巨大的空間在計算上是非常耗時的。我們可以將被測設(shè)備和天線分離成兩個有限元域（當(dāng)然，波長大小相當(dāng)），并與 BEM 耦合，而不是在單個有限元中建模，如圖7所示。天線上檢測到的功率可以作為被測設(shè)備輻射電磁信號強(qiáng)度的一個衡量標(biāo)準(zhǔn)。圖7.用于發(fā)射分析的 EMI/EMC 測試臺設(shè)置圖。

EMX中對長邊添加激勵的正確方式三種主要電磁場仿真算法比較1）有限元分析（Finite Element Method, FEM）有限元分析法對微分形式的Maxwell方程在頻域進(jìn)行求解，其求解的未知量是每一個小網(wǎng)格的電場與磁場。有限元分析法一般會對整個求解空間用四面體進(jìn)行劃分，算法會計算四個格點上的場強(qiáng)，四面體的內(nèi)部場強(qiáng)分布由四個格點插值得出。

基于Maxwell與Simplorer的電磁閥動態(tài)響應(yīng)仿真Maxwell中的Simplorer軟件是電路和其他求解場的一個耦合場平臺，他可以耦合電磁場和電路，溫度場和電路，本次以電磁閥為例，本身的場路耦合可以在Maxwell里的circuit實現(xiàn)，采用Simplorer進(jìn)行聯(lián)合仿真主要是考慮以下兩點：（1）Maxwell的circuit中元器件類型不全，比如穩(wěn)壓二極管；（2）Simplorer

2 基于Ansoft Maxwell的有限元分析2.1 有限元仿真模型的建立永磁直流空心杯電機(jī)具有系統(tǒng)多變量、非線性及較強(qiáng)的耦合性的特點，故文中簡化了不必要的分析計算過程，對電機(jī)系統(tǒng)作出如下假設(shè)條件[3]:(1)不計電機(jī)中的渦流效應(yīng)與磁滯效應(yīng)。(2)忽略空間諧波對電機(jī)磁場的影響。(3)電機(jī)所采用的材料均為各向同性。

此外，無線充電線圈中大量使用軟磁鐵氧體制成的隔磁片，其材質(zhì)和形狀對提高無線充電的效率和電磁兼容方面均具有重要作用。 ANSYS Maxwell是一種電磁場有限元分析軟件，它功能強(qiáng)大，具有電場、靜磁場、渦流場、瞬態(tài)場分析模塊，是工程設(shè)計人員和研究工作者的重要工具。電磁場課程公式多且概念抽象，學(xué)生普遍反映難學(xué)、難懂、難用。電磁場是一種特殊形式的物質(zhì)，無法直 接觀察。

|大?。?.71 GBANSYS MAXWELL，有限元分析，電磁設(shè)計，磁鐵，導(dǎo)體，鐵磁材料，研發(fā)，研究經(jīng)驗?zāi)銓W(xué)到什么使用具有精確材質(zhì)和邊界設(shè)置的圓柱、圓弧和矩形幾何形狀構(gòu)建3D電磁模型。

8) Sim4Life：用于生物醫(yī)學(xué)電磁仿真的軟件，用于分析電磁場對人體的影響。 常用算法和求解器：§ 有限元法（FEM）：有限元法是一種廣泛用于電磁仿真的數(shù)值方法，用于求解Maxwell方程組,將空間劃分為有限個單元，然后根據(jù)電磁場的基本方程求解各個單元的場分布§ 方法時域（FDTD）：FDTD方法是一種時間域電磁仿真方法，用于分析電磁波的傳播和反射。

是具有精度驅(qū)動的自適應(yīng)剖分技術(shù)和強(qiáng)大的后處理器的高性能三維電磁設(shè)計軟件,可以用做分析電機(jī)?變壓器和線圈等電磁部件的整體特性,以及磁鐵?電機(jī)或磁場發(fā)生裝置的B分布和H分布?溫度分布等圖形結(jié)果?利用Maxwell電磁有限元仿真軟件對上海平野磁器有限公司SKH45T壓機(jī)三維仿真分析,分析直流電流產(chǎn)生的力矩,電流密度及磁場強(qiáng)度,并講計算結(jié)果與測量數(shù)據(jù)對標(biāo)?2.1力矩分析圖6為模具力矩信息,圖中數(shù)值的正負(fù)號表示模具所受力與所設(shè)置的坐標(biāo)方向相同或相反

電磁閥結(jié)構(gòu)分析有限元模型Fluent計算壓力導(dǎo)入Mechanical映射Mechanical導(dǎo)入磁場，流場后溫度分布結(jié)果

2 電磁場有限元仿真2.1 電磁鐵建模電磁力由電磁鐵組件 產(chǎn)生，不考慮電磁閥殼體結(jié)構(gòu)對磁場的影響，在An? soft Maxwell中建立簡化的電磁鐵3維有限元模型（如圖 2 所示）進(jìn)行瞬態(tài)磁場仿真。靜鐵芯與外殼為 靜止部件且材料相同，可視為是一體的，建立環(huán)形電 磁線圈幾何模型，在環(huán)的任意縱截面上添加激勵源。

文獻(xiàn)[12]利用Ansys有限元分析軟件和AMESim系統(tǒng)參數(shù)仿真軟件對螺管電磁鐵仿真分析得到電磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁力線分布和吸力特性曲線，將仿真結(jié)果與實測值進(jìn)行了對比分析，但仿真部分只有靜態(tài)特性的研究，缺少對動態(tài)特性的分析，不能反映動作過程中機(jī)械參量和電磁參量的真實變化情況。

電磁閥結(jié)構(gòu)分析有限元模型Fluent計算壓力導(dǎo)入Mechanical映射Mechanical導(dǎo)入磁場，流場后溫度分布結(jié)果文章來源：上海安世亞太