1. 将坐标系改为Global CS
2. 依次单击Draw→Box命令，创建长方体
在绝对坐标栏中输入：X=-3，Y=68，Z=30，并按Enter键 在相对坐标栏中输入：dX=300，dY=8，dZ=8，并按Enter键 单击几何实体，左侧弹出属性对话框，重命名为：dummy 材料为真空
3. 设置Dummy的剖分参数，选中Dummy模型，选择菜单栏中Maxwell > Mesh Operations >
Assign > On Selection >Length Based命令，此时弹出Element Length Based Refinement对话框，在对话框中填入以下内容： (1) Name:Length1
(2) ?：Restrict Length Of Elements (3) ?：Restrict the Number of Elements (4) Maximum Number of Elements:1000 (5) 单击OK按钮
4. 选择菜单栏中 Maxwell 3D>Analysis Setup > Apply Mesh Operations命令，开始划分网
格。 （七）求解计算
2. 依次选择菜单栏中Maxwell 3D→Analysis Setup→Add Solution Setup命令，此时弹出
Solution Setup对话框，在对话框中设置：
(6) Maximum number of passes（最大迭代次数）：10 (7) Percent Error（误差要求）:2%
(8) Refinement per Pass（每次迭代加密剖分单元比例）:50% (9) Solver>Adaptive Frequency（设置激励源的频率）:200 Hz (10) 单击OK按钮。
3. 依次选择菜单栏中的Maxwell 3D→Validation Check命令，此时弹出的对话框中，如果
全部项目都有?说明前处理操作没有问题；如果有?弹出，则需要重新检查模型；如果有！出现，则不会影响计算。
4. 依次选择Maxwell 3D→Analyze All命令，此时程序开始计算。 （八）查看结果（Calculator）
使用Calculator计算器绘出线段A（0，72，34），B（288，72，34）上的磁感应强度B的Z向分量实部值，设置Global CS为工作坐标系。 1. 依次单击Draw→Line命令，绘制线段
在绝对坐标栏中输入：X=-0，Y=72，Z=34，并按Enter键
在相对坐标栏中输入：dX=288，dY=72，dZ=34，并按Enter键 单击几何实体，左侧弹出属性对话框，重命名为：FieldLine 2. 计算B的z向分量实部，依次单击Maxwell 3D> Fields > Calculator命令，在弹出的Fields
Calculator对话框中做如下设置： (1) 在Category中选择B
(2) 在Vector中选择 Scal? > Scalar Z
(3) 在General中选择 Complex > Real ；单击Smooth (4) 在Input中单击Number
Type: Scalar Value: 10000 (5) 单击OK按钮
General: *
(6) 点击Add，输入Named Expression：Name: Bz_real，然后单击Done按钮
3. 依次选择Maxwell 3D > Results > Create Fields Report > Rectangular plot命令，设置如下
图，然后点击New Report。
4. 绘出stock中的涡流辐值分布：选中stock，依次选择Maxwell 3D > Fields > Fields > J >
Mag_J命令。
5. 绘出stock中的涡流流向图：选中stock，依次选择Maxwell 3D> Fields > Fields > J >
Vector_J命令。
3.Maxwell 3D:螺旋线圈涡流分析（正弦50Hz电流）
（一）启动Workbench并保存
1. 在windows系统下执行“开始”→“所有程序”→ANSYS 15.0→Workbench 15.0命令，
启动ANSYS Workbench 15.0，进入主界面。
2. 进入Workbench后，单击工具栏中的?按钮，将文件保存名为“Lx_eddy current” （二）建立电磁分析
1. 双击Workbench平台左侧的Toolbox→Analysis Systems→Maxwell 3D此时在Project
Schematic中出现电磁分析流程图。
2. 双击表A中的A2，进入Maxwell软件界面。在Maxwell软件界面可以完成有限元分析
的流程操作。
3. 选择菜单栏中Maxwell 3D→Solution Type命令，弹出Solution Type对话框，选择eddy
current，并单击OK按钮。
4. 依次单击Modeler→Units选项，弹出Set Model Units对话框，将单位设置成mm，并单
击OK按钮。 （三）建立几何模型和设置材料 1. 创建螺旋模型（coil）
(1) 依次单击Draw→User Defined Primitive →Sys Lib→Segmented Helix→Polygon
Helix命令，在弹出的窗口中设置如下： PloygonRadius（多边形半径）：1.5cm Start Helix Radius（螺旋半径）:15 cm Radius Change:3.1 cm Pitch:0 cm Turns:8
单击OK按钮
(2) 选中此模型，在左侧弹出属性对话框
Name栏中将Value改成Coil
Material栏中将Value展开选择Edit，选择copper作为线圈的材料 Color栏中将Value改成Yellow 其余保持默认值
(3) 依次单击Draw→Box命令，创建长方体
在绝对坐标栏中输入：X=14，Y=0，Z=-2，并按Enter键 在相对坐标栏中输入：dX=2，dY=2，dZ=-2，并按Enter键 (4) 依次单击Draw→Box命令，创建长方体
在绝对坐标栏中输入：X=40.5，Y=0，Z=-2，并按Enter键 在相对坐标栏中输入：dX=-2，dY=-2，dZ=-2，并按Enter键
(5) 连接面，依次单击Edit→Select→Faces命令，选择2个Box相对的面，然后依次
单击Modeler→Surface→Create Object from Face命令，最后依次单击Modeler→Surface→Connect命令，完成连接。
(6) 选中2个Box，选择菜单栏中Edit→Duplicate→Along Line命令
在绝对坐标栏中输入：X=0，Y=0，Z=0，并按Enter键 在相对坐标栏中输入：dX=0，dY=0，dZ=1，并按Enter键 单击OK按钮
(7) 联合对象，依次单击Edit→Objects命令然后单击Edit→Select All命令，最后依次
单击Modeler→Boolean→Unite命令，完成联合。
2. 创建底板
(1) 选择菜单栏中Draw→Regular Polyhedron命令，创建正多面体
在绝对坐标栏中输入：X=0，Y=0，Z=1.5，并按Enter键； 在相对坐标栏中输入：dX=41，dY=0，dZ=1，并按Enter键。 (2) 此时左上角会弹出Segment Number对话框
Number of Segments:36 单击OK按钮
(3) 单击几何实体，使其处于加亮状态，此时左侧会弹出属性对话框，在对话框中填入
以下内容：
Name栏中将Value改成Disks
Material栏中将Value展开选择Edit，选择Cast_iron（铸铁）作为底板的材料 Color栏中将Value改成Orange 其余保持默认值
3. 设置激励电流加载面
(4) 选中Coil几何，依次单击菜单中的Modeler→Surface→Section命令，在弹出的对
话框中选择 YZ并单击OK按钮，此时几何生成截面，命名为Coil_Terminal。 (5) 选中Coil_Terminal，依次单击菜单中的Modeler→Boolean→Separate Bodies命令，
此时截面被分开。
(6) 除了Coil_Terminal，选中所有的Sheets右击，在弹出的快捷菜单中依次选择Edit
→Delete命令。 （四）添加激励
在模型树种选中Coil_Terminal，依次单击菜单中的Maxwell 3D→Excitations→Assign→ Current命令，在对话框中填入以下内容： (1) Name: I_Coil (2) Value: 125 A (3) Solid:?Checked (4) 单击OK按钮 （五）解决肌肤深度 1. 计算肌肤深度
(1) 肌肤深度是指导体中电流密度减小到导体截面表层电流密度的1/e处的深度。公式
为
??其中
2???0?r
?是角频率（??2?f，其中f=500Hz） ?是导体的电导率,铸铁的1.5×106 S/m ?r是导体的相对磁导率；铸铁60
?0是空间的磁导率，这等于4π×10-7A/m.