实验2螺线管电磁阀静磁场分析(综合性)实验指导书

实验指导书实验项目名称：螺线管电磁阀静磁场分析实验项目性质：综合性实验所属课程名称：电磁场与微波技术实验实验计划学时：4实验目的掌握二维静磁场分析方法。实验内容和要求生成几何模型；设定模型；设定执行参数；设定求解选项磁场力与磁通密度分析实验主要仪器设备和材料计算机实验方法、步骤及结构测试一、生成项目1、生成项目目录用鼠标左键双击Maxwell控制面板的【Projects】，屏幕上出现项目管理器。单击【Add】按钮，弹出【添加新项目】对话框，在【Alias】编辑框中输入新的项目目录getstart，选择【UseCurrentDirectory】，单击【OK】，返回。2、生成螺线管项目①在【ProjectDirectories】列表框中选择【getstart】，单击【New】②在【Name】编辑框内输入solenoid，单击【OK】，返回③在【Note】编辑框内输入一些文字信息，以便以后查询④单击【SaveNotes】按钮，保存信息3、打开新项目与运行Maxwell2D双击上面建立的【solenoid】，进入到执行命令菜单二、生成螺线管模型1、选择求解器类型①单击螺线管执行命令窗口【Solver】右边的按钮，菜单上出现所有可以使用的求解器②选择【Magnetostatic】命令2、定义画图平面①单击【Drawing】左边按钮，出现绘图类型菜单②选择【RZPlane】命令3、建立螺线管几何模型1）访问建模器从执行菜单对话框选择【DefineModel】︱【DrawModel】，屏幕上将弹出2D建模器对话框。2）设定绘图区域①选择【Model】︱【DrawingUnit】②左键单击【inches】按钮③选择【Rescaletonewunits】命令，将绘图区域单位转变为英寸④单击【ok】3）改变绘图区尺寸①在【Object】列表框中选中coil②在材料数据库中选择copper③选择【Assign】3、指定Bonnet和Yoke的材料属性――冷轧钢（ColdRolledSteel）①通过【MultipleSelect】选择bonnet和yoke②选择【Material】|【Add】③在【MaterialProperties】框中，将Material80改为ColdRolledSteel④选择【BHNonlinearMaterial】命令⑤选择【BHCurve】命令，进入BH曲线编辑器⑥定义B和H的最大值和最小值在【MinimumH】中输入0在【MinimumB】中输入0在【MaximumH】中输入35000在【MaximumB】中输入2选择【Accept】⑦加入BH曲线点：选择【AddPoint】命令在H、B处输入点（0，0）单击【enter】⑧重复上述操作，依次输入表3中各点表3ColdRolledSteel的BH曲线点HB007790.64410800.85814801.0620901.2631201.4451601.6199301.771.55e41.862.50e41.883.50e41.90⑨在输入最后一个点后，双击鼠标左键，软件将自动拟和数据点为曲线，单击【exit】推出材料生成器，返回到【MaterialSetup】对话框⑩单击【Enter】，完成ColdRolledSteel新材料的生成。选择【Assign】，将ColdRolledSteel指定给bonnet和yoke4、指定Core的材料属性――NEO35①通过【Select】选择core②选择【Material】|[Add]命令③在【MaterialProperties】中，将Material81改为NEO35本处需要更改默认值单击【options】按钮，弹出选项窗口。单击鼠标取消Hc，选择Br,然后单击OK退出分别输入1.05和1.25到【RelPermeability(Mu)】和【MagRententivity(Br)】编辑框内，单击【enter】，生成材料NEO35单击【Assign】，将材料NEO35赋给core，在屏幕上弹出指定坐标系框，选择【Alignwithagivendirection】，在【Angle】框内填入90，单击【OK】回到【SetupMaterial】对话框5、指定Plugnut的材料属性――SS430其建立过程与ColdRolledSteel类似。在【MinimumH】中输入0在【MinimumB】中输入0在【MaximumH】中输入40000在【MaximumB】中输入2.0SS430的BH曲线点HB001430.1251800.2062190.3942590.5892980.7433380.8533780.9324381.015171.085971.117161.169551.2015901.2739801.3763701.431.19e41.492.39e41.553.98e41.59四、建立边界条件和激励源在【执行命令】对话框，通过【SetupBoundaries/Sources】访问边界条件管理器1、给背景指定气球边界条件①选择background(Edit-select-object-byclicking)②指定边界条件(Assign-boundary-balloon)2、给线圈施加源电流（1）施加电流源包括两部分：选择线圈coil和指定电流。采用与background相同的方法选择线圈①选择【Assign】︱【Source】︱【Solid】②在【Value】编辑框输入10000③选择【Assign】（2）保存并退出边界管理器五、设定求解参数①在【执行命令】对话框选择【SetupExecutiveParameters】︱【Force】②在【Object】列表框内选中Core③单击窗口右下角的“Includeselectedobjects?”后面的【Yes】④单击【Exit】，保存并退出六、求解分析设定求解参数后，，选择【Solve】︱【NominalProblem】命令，启动求解过程。1、解的监控2、观察收敛情况单击【Excutivecommands】菜单顶部的【Convergence】按钮3、画收敛数据可以通过【ConvergenceDisplay】菜单中的命令以图形的方式直观地表述①三角单元与收敛次数关系【PlotTriangles】②总能量与收敛次数关系【PlotTotalEnergy】③能量误差百分比与收敛次数关系【PlotPercentErrorEnergy】④磁场力与收敛次数关系【PlotForce】4、观察统计信息选择【Excutivecommands】菜单顶部的【Profile】命令，通过弹出的【统计信息】对话框，可以观察求解过程计算资源的使用情况。七、磁场力与磁通密度分析1、力选择【Solution】︱【Force】命令，得出自适应求解后的最终磁场力2、画磁通量等势线在后处理器中，使用【Plot】︱【Field】，弹出【创建新图形】对话框。对话框分为3个列表栏。①在第一栏选择【FluxLines】命令，在第二栏选择【Surfaceall】命令，在第三栏选择【all】命令，单击【OK】按钮确定②弹出绘图设置对话框，进行设置，然后单击【OK】按钮确定③显示磁力线分布3、材料饱和度为了分析Plug