电机设计仿真软件学习DAY3——Maxwell界面功能+3D几何模型绘制

发布于:2025-07-01 ⋅ 阅读:(28) ⋅ 点赞:(0)

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目录

maxwell基础操作

一.Maxwell基础操作:新建项目

二.maxwell3D界面

          三.maxwell3D绘图

3.1绘制圆柱体的方法

3.2绘制正方体的方法

3.3绘制球体的方法

3.4布尔运算

3.5建立RelativeCS1坐标系


maxwell基础操作

一.Maxwell基础操作:新建项目

打开Maxwell软件后,点击菜单栏的"File"选项,在下拉菜单中选择"New "。系统将自动创建一个空白项目,并进入默认的工作界面。

在新建项目后,建议立即设置项目名称和保存路径。通过点击"File"菜单中的"Save  As"选项,可以指定项目文件的存储位置和名称。这一操作有助于后续文件的组织和管理。

二.maxwell3D界面

2.1切换为maxwell3D设计

  • 如图:选择DESKTOP选项卡

  • 找到Maxwell选项,点击下方三角号

  • 找到Maxwell 3D 点击切换

2.2Maxwell 3D界面概览

Maxwell 3D 界面概览

2.3菜单栏功能说明

File

  • 提供文件操作功能,包括新建、打开、保存、导入/导出模型或数据,以及退出程序等选项。

Edit

  • 包含通用编辑操作,如撤销、重做、复制、粘贴、删除,以及对象属性修改等功能。

View

  • 控制视图显示,如缩放、旋转、平移视图,切换显示模式(线框/实体),以及显示/隐藏坐标轴、网格等辅助工具。

Project

  • 管理项目结构,例如添加新设计、重命名设计、配置项目属性等。

Draw

  • 提供几何建模工具,用于创建基本图形(如长方体、圆柱体)或自定义形状,支持草图绘制和参数化设计。

Modeler

  • 包含高级建模功能,如布尔运算(合并、剪切)、阵列复制、拉伸旋转等操作,用于复杂模型构建。

Maxwell 3D

  • 专用于电磁场仿真设置,包括材料分配、边界条件、激励源定义、求解器配置及分析类型选择(如静磁场、涡流场)。

Tools

  • 集成辅助工具,如参数化扫描、优化设计、脚本运行、宏录制及后处理数据查看器等。

Window

  • 管理多窗口布局,支持切换不同设计窗口或调整窗口排列方式。

Help

  • 提供用户手册、教程链接、软件版本信息及技术支持入口。

2.4Maxwell 3D 界面模块

Desktop
  • Desktop 是 Maxwell 3D 的主工作区,提供项目文件管理、工程创建和基础设置功能。用户在此区域新建或打开工程文件,调整全局参数,并切换其他模块。
View
  • View 模块用于调整模型显示方式,包括视角控制(旋转、缩放、平移)、渲染模式(线框、实体、透明)和视图布局(多窗口、剖切面)。支持自定义坐标系和背景设置。
Draw
  • Draw 提供几何建模工具,涵盖基本形状(长方体、圆柱体、球体)和高级操作(布尔运算、拉伸、旋转)。用户可通过参数化输入或交互式绘图创建 3D 模型。
Model
  • Model 模块用于定义材料属性、边界条件和激励源。包含材料库(导电率、磁导率)、绕组设置(电流、电压源)以及运动部件(平移、旋转机构)的配置。
Simulation
  • Simulation 控制求解器设置,包括分析类型(静磁场、涡流、瞬态场)、网格划分(自适应或手动)、求解参数(精度、迭代次数)和并行计算选项。支持多物理场耦合设置。
Result
  • Result 用于后处理和数据可视化,生成场分布图(磁场强度、电流密度)、曲线图(力-位移、损耗-频率)和数值报告(扭矩、电感)。支持导出数据至 CSV 或图像格式。
Automation
  • Automation 提供脚本和 API 接口(Python、VBScript),用于批量仿真、参数化扫描和自定义工作流。可调用 Ansys Electronics Desktop 的自动化命令。
Ansys Minerva
  • Ansys Minerva 是协同仿真管理平台,支持版本控制、任务调度和团队协作。用户可直接从 Maxwell 3D 上传模型或结果至 Minerva 进行共享与审阅。
Learning and Support
  • 该模块集成官方文档、教程视频和案例库,涵盖基础操作到高级应用的指导内容。提供快速访问 Ansys Learning Hub 和客户支持服务的入口。

三.maxwell3D绘图

3.1绘制圆柱体的方法

  • 在工具栏或菜单中找到绘图工具,展开选项后选择“Cylinder”(圆柱体)。
  • 进入圆柱体绘制模式后,通过鼠标或输入数值定义参数。
  • 在属性面板或弹出的对话框中设置圆柱体的底面圆心位置。点击鼠标左键确认圆心坐标,确保位置准确。
  • 输入圆柱体的底面直径数值,或通过鼠标拖动调整直径大小。再次点击鼠标左键确认直径参数,完成底面圆的绘制。
  • 设置圆柱体的高度数值,可通过键盘输入或鼠标拖动调整。点击鼠标左键确认高度参数,生成三维圆柱体模型。

3.2绘制正方体的方法

  • 在工具栏或菜单中找到绘图工具,展开选项后选择“BOX”(正方体)。
  • 进入正方体绘制模式后,通过鼠标或输入数值定义参数。
  • 在属性面板或弹出的对话框中设置正方体的底面中心位置。点击鼠标左键确认中心坐标,确保位置准确。
  • 输入正方体的边长数值,或通过鼠标拖动调整尺寸。再次点击鼠标左键确认边长参数,完成底面正方形的绘制。
  • 设置正方体的高度数值,可通过键盘输入或鼠标拖动调整。点击鼠标左键确认高度参数,生成三维正方体模型。

3.3绘制球体的方法

  • 在工具栏或菜单中找到绘图工具,展开选项后选择“Sphere”(球体)。
  • 进入球体绘制模式后,通过鼠标或输入数值定义参数。
  • 在属性面板或弹出的对话框中设置球体的中心位置。点击鼠标左键确认中心坐标,确保位置准确。
  • 输入球体的半径数值,或通过鼠标拖动调整半径大小。再次点击鼠标左键确认半径参数,完成球体的绘制。
  • 生成的球体将在三维视图中显示,可通过旋转视图或调整光照效果查看其立体形态。

3.4布尔运算

布尔运算的基本概念

  • 布尔运算在MAXWELL中用于合并、相交或减去两个对象。常见的操作包括并集(Union)、差集(Subtract)和交集(Intersect)。

准备球体和正方体

  • 确保场景中已存在球体和正方体两个对象。调整它们的位置和大小,使两者部分重叠以便观察布尔运算的效果。通过移动工具调整对象的位置,确保相交区域符合预期。

选择布尔运算工具

在工具栏或菜单中找到布尔运算选项,通常位于“修改”或“建模”分类下。选择布尔运算工具后,系统会提示选择操作类型(并集、差集或交集)。根据需求点击相应的选项。

设置操作对象

布尔运算需要指定基础对象和目标对象。以差集为例,选择正方体作为基础对象,球体作为目标对象,运算后正方体上将减去与球体重叠的部分。确认选择顺序和运算类型无误后,点击确认执行操作。

检查运算结果

布尔运算完成后,生成的复合对象将显示在视图中。旋转视图或切换线框模式以检查内部结构是否完整。若出现破面或异常,可能是由于对象未完全相交或拓扑结构复杂导致。

3.5建立RelativeCS1坐标系

在Maxwell中建立RelativeCS1坐标系的方法

在ANSYS Maxwell中,RelativeCS1(相对坐标系1)可以基于现有坐标系创建,用于辅助建模或分析。以下是具体操作步骤:

  • 3D Modeler界面。在菜单栏选择"Modeler" > "Coordinate System" > "Create" > "Relative CS" > "Offset"。
  • 在弹出的对话框中设置坐标系的偏移参数。X、Y、Z分别代表新坐标系相对于原坐标系的偏移距离,根据需要输入数值。Rotation参数可以定义坐标系绕各轴的旋转角度。
  • 确认参数后点击"OK"完成创建。在项目管理器中会显示新创建的RelativeCS1坐标系,可以右键点击进行重命名或其他编辑操作。

技巧

  • RelativeCS1坐标系继承自全局坐标系,但位置和方向可以调整。这种坐标系特别适合以下场景:需要重复使用相同建模操作但位置不同时;或者需要基于某个特定位置建立局部参考系时。
  • 通过快捷键"F5"可以快速切换坐标系显示。在建模过程中,随时可以通过下拉菜单切换当前工作坐标系。注意任何在新坐标系下创建的模型都会自动转换为全局坐标系坐标。


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