Maxwell基础教程仿真实例 - 图文

说明:部分操作因版本不同存在差异

1. 静电场问题实例:平板电容器电容计算仿真

平板电容器模型描述:

上下两极板尺寸:25mm×25mm×2mm,材料:pec(理想导体) 介质尺寸:25mm×25mm×1mm,材料:mica(云母介质) 激励:电压源,上极板电压:5V,下极板电压:0V。 要求计算该电容器的电容值

1.建模(Model)

Project > Insert Maxwell 3D Design

File>Save as>Planar Cap(工程命名为“Planar Cap”)

选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic(静电的) 创建下极板六面体

Draw > Box(创建下极板六面体) 下极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 0) 坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0) 坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2) 将六面体重命名为DownPlate

Assign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor) 创建上极板六面体

Draw > Box(创建下极板六面体) 上极板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 3) 坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0) 坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 2) 将六面体重命名为UpPlate

Assign Material > pec(设置材料为理想导体perfect conductor) 创建中间的介质六面体

Draw > Box(创建下极板六面体) 介质板起点:(X,Y,Z)>(0, 0, 2) 坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(25, 25,0) 坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0, 0, 1) 将六面体重命名为medium

Assign Material > mica(设置材料为云母mica,也可以根据实际情况设置新材料) 创建计算区域(Region) Padding Percentage:0%

忽略电场的边缘效应(fringing effect)

电容器中电场分布的边缘效应

2.设置激励(Assign Excitation) 选中上极板UpPlate,

Maxwell 3D> Excitations > Assign(计划,分配) >Voltage > 5V 选中下极板DownPlate,

Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V

3.设置计算参数(Assign Executive Parameter)

Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix (矩阵)> Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数(Create Analysis Setup) Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup 最大迭代次数: Maximum number of passes > 10 误差要求: Percent Error > 1%

每次迭代加密剖分单元比例: Refinement per Pass > 50%

5. Check & Run

6. 查看结果

Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix 电容值:31.543pF

2. 恒定电场问题实例:导体中的电流仿真

恒定电场:

导体中,以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场,或恒定电流场(DC conduction(传导)) 恒定电场的源:

(1)Voltage Excitation,导体不同面上的电压 (2)Current Excitations,施加在导体表面的电流

(3)Sink(汇),一种吸收电流的设置,确保每个导体流入的电流等于流出的电流。只有在不使用Voltage Excitation时,才用Sink。保证??J?0 DC conduction求解器:

不计算导体外的电场,计算时,不考虑材料的介电常数参数。

例:绘出如下图所示导体结构中的电流流向图

1.建模(Model)

Project > Insert Maxwell 3D Design

File>Save as>Planar Cap(工程命名为“DC Conduction”)

选择求解器类型:Maxwell > Solution Type> Electric> DC Conduction 创建导体Conductor Draw > Box

起点:(X,Y,Z)>(1, -0.6, 0)

坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(1, 0.2,0.2) 将六面体重命名为Conductor

Assign Material > Copper(设置材料为铜) 创建另3个并列的导体 Select Conductor

Edit > Duplicate(重复)> Along Line(沿线复制) 输入line矢量的第1个点:(0,0,0)

输入line矢量的第2个点:(0,0.4,0) 输入复制总数:4(包括原导体) 创建导体Conductor_4 Draw > Box

起点:(X,Y,Z)>(0.8, -1, 0)

坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(0.2, 2.2,0.2) 将六面体重命名为Conductor_4

Assign Material > Copper(设置材料为铜) 创建导体Conductor_5 Draw > Box

起点:(X,Y,Z)>(0.8, -0.4, 0)

坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(-1.2, 0.2,0.2) 将六面体重命名为Conductor_5

Assign Material > Copper(设置材料为铜) 创建导体Conductor_6 Select Conductor_5

Edit > Duplicate > Mirror(镜像复制)

输入对称镜像平面法向量在平面中的第1点坐标:(0,0,0) 输入对称镜像平面法向量在平面外的第2点坐标:(0,1,0) 上述设置表示镜像平面为XOZ平面 将六面体重命名为Conductor_6 创建导体Conductor_7 Draw > Box

起点:(X,Y,Z)>(-0.4,0.6,0)

坐标偏置:(dX,dY,dZ)>(-0.4, -1.2,0.2) 将六面体重命名为Conductor_sink

Assign Material > Copper(设置材料为铜) 创建计算区域(Region) Padding Percentage:10%

2.设置激励(Assign Excitation) 按f,将体选择改为面选择 2.1 设置电流注入源 选中如下图所示6个面

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@)