..电磁场与电磁波实验报告实验三班级：通信2班：闫振宇学号：1306030222日期：....实验3参数扫描问题实例：恒定磁场力矩计算1.实验目的和任务a.学习软件Ansoftmaxwell软件的使用方法；b.巩固恒定磁场的基本理论；c.通过软件的学习掌握运用AnsoftMaxwell进行恒定磁场仿真的流程；d.熟悉Ansoftmaxwell参数扫描功能。2.实验内容1)巩固AnsoftMaxwell有限元分析步骤；2)会用AnsoftMaxwell后处理器和计算器对仿真结果分析；3)恒定磁场力矩计算。3.实验原理恒定电流周围空间中存在的一种特殊形态的物质。磁场的基本特征是对置于其中的电流有力的作用。4.实验步骤计算如下图所示铁块所受线圈磁场的作用力。要求对线圈中的电流和铁块的高度做参数扫描，计算不同设置值时，作用力的大小。4.1建模（Model）Project>InsertMaxwell3DDesignFile>Saveas>Parametric（工程命名为“Parametric”）选择求解器类型：Maxwell>SolutionType>Magnetostatic4.2创建线圈Draw>RegularPolyhedron（创建多边形柱体1）CenterPosition（中心点坐标）：（X,Y,Z）>（0,0,0）mmStartPosition（起点坐标）：（X,Y,Z）>（1.25,0,0）mmAxis（对称轴）：ZHeight（柱体高度）：0.8mm多边形边数：NumberofSegments:36将多边形重命名为Polyhedron1选中Polyhedron1（创建多边形柱体2）CTRL_C，CTRL_V修改相关设置CenterPosition（中心点坐标）：（X,Y,Z）>（0,0,0）mmStartPosition（起点坐标）：（X,Y,Z）>（1,0,0）mmAxis（对称轴）：ZHeight（柱体高度）：0.8mm多边形边数：NumberofSegments:36将多边形重命名为Polyhedron2..4.3创建线圈选中Polyhedron1，Polyhedron2Modeler（建模）>Boolean>Subtract（减去）BlankPark:Polyhedron1ToolPark:Polyhedron2将Polyhedron1重命名为CoilAssignMaterial>copper（设置材料为铜）4.4创建铁块模型Draw>Box任意创建一个6面体尺寸参数设置如下：注意：ZSize参数的值为：“SlugHeight”图4-1Zise设置图将六面体重命名为SlugAssignMaterial>iron（设置材料为iron）图4-2仿真结果图4.5创建计算区域（Region）Draw>RegionPaddingPercentage：200%4.6创建激励电流加载面（CreateSection）..SelectCoilModeler>Surface>SectionSectionPlane:YZ平面Modeler>Boolean>SeparateBodies（分离两Section面）删除1个截面Select1个截面，Del将剩下的1个截面重命名为“Section1”4.7设置激励（AssignExcitation）选中线圈截面：Section1Maxwell3D>Excitations>Assign>CurrentValue:AmpTurnsType:Stranded（线形激励电流）4.8设置计算参数（AssignExecutiveParameter）选中Slug（弹头）Maxwell3D>Parameters>Assign>ForceName:Force1Type:Virtual4.9设置自适应计算参数（CreateAnalysisSetup）Maxwell3D>AnalysisSetup>AddSolutionSetup最大迭代次数：Maximumnumberofpasses：5误差要求：PercentError:1%每次迭代加密剖分单元比例：RefinementperPass:30%4.10创建参数扫描设置Maxwell3D>OptimetricsAnalysis>AddParametric点击Add，创建扫描参数variable选择：SlugHeightlinearstepStart=1,Stop=2,Step=0.5点击Add>>按键将SlugHeight的扫描设置添加到右边空白栏variable选择：AmpTurns（设置安匝数的扫描）linearstepStart=100,Stop=200,Step=50点击Add>>按键将AmpTurns的扫描设置添加到右边空白栏..图4-3创建参数扫描设置参数点击Calculations子菜单点击SetupCalculations图4-4设置Calculations点击AddCalculationsSetup1出现在SetupSweepAnalysis菜单中点击Done在Options子菜单中选中如下设置图4-5Options设置a.“SaveFieldandMesh”:在每一步参数扫描计算后，保存相应的计算场量和剖分信息，一般，系统为节约内存，默认不保存。b.“Copygeometricallyequivalentmeshes”在下次计算中，可重复使用上次计算时未变形的模块的剖分数据。一般来说，频率扫描时，不推荐使用该选项，因为Ansoft的剖分算法是与频率相关的。..5.检查并计算Check在ProjectManager窗口Optimetrics右键点击ParametricSetup1选择Analyze6.查看结果右键点击ParametricSetup1选择ViewAnalysisResult图6-1结果显示图在ProjectManager窗口右键点击CreateReport图6-2设置参数图点击NewReport..图6-3结果显示图7.心得体会通过本次的仿真实验学习，了解恒定磁场力矩的计算。虽然还是没有太懂其中的一些理论知识，但还是完成了这一次的仿真，一步一步的按照实验书上的步骤做完，还是有些仿真中的步骤存在一些疑问。但是经过同学们共同的商讨，还是得出了结论。希望有机会还会做这样的实验，很有意思。
