maxwell有限元分析流程图
规划指着手前的准备环节。在进行工程分析之前，必须先确定如何让程序模拟实际的物理模型。包括如下的内容：分析的目的是什么？将模拟的系统的全部还是部分？模型中将包括多少细节？将选择什么场来模拟？结果需达到何种精度？
通常，用户起初不可能预见那么多的细节，对于新手更是如此，所以尽管仔细进行了规划，有时还是会忽略一些至关重要的东西。所以在分析过程中要不停地推敲总结。
具体的来说，要对以下方面加以慎重的考虑：
（1）维数的选择：选择维数的原则是：能用2-D模型,尽量不要用3-D模型； （2）分析场的类型：所处理的场域问题是平面场还是轴对称场； （3）充分利用对称条件：
①重复对称（模型每隔一段距离就有完全相同的物体）； ②镜像对称（以中轴面为对称面）； ③轴对称 （以旋转轴为对称轴）
（4）分析工程问题，即应用什么处理器来求解； （5）分析清楚载荷和相应的边界条件。
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总之，规划这个步骤对应以后的具体实施有重要意义，只有当有限元模型，分析的场域类型和相应的载荷及边界条件的抽象正确，才有可能准确解决相关的工程问题。 4、软件应用剖析
Ansoft软件包中3D功能与2D功能使用方法基本一致。 前处理—实体模型的建立
Maxwell 2D软件使用Maxwell前处理器2D Modeler来建立模型。Maxwell 2D Modeler前处理器是个功能比较齐全的CAD工具软件，与常用的Autocad软件一样，是直观的windows界面操作，比较容易上手。其操作，可以用鼠标操作控制，也可以键盘输入精确的绘制模型。
在绘制模型之前，先确定坐标原点，然后再确定绘图区域的范围，辅助网格及捕捉设置等。在2D Modeler中有两种坐标系可以选择：直角坐标系和圆柱坐标系，分别用来为平面场和轴对称场建模。
2D前处理器
在2D Modeler可对建立的实体进行复制、镜像、移动、修改编辑以及进行布尔操作等处理，灵活的运用这些辅助的功能，可以大大的加快建模的速度。前处理器还具有无限次UNDO功能，如果出错，恢复到上次的操作非常的简便。
注意事项：
(1) 建模力求简单，把握问题的本质就行。模型建的越复杂，随后的剖分及计算就越复杂，对计算机硬
件配置的要求也就越高。
(2) 图形精度要求。创建的单个模型其最大尺寸不能超过其最小尺寸的3个数量级。如果超过了这个级
别，2D Modeler就不能辨别，而认为这单个模型是一条直线或曲线。
(3) 2D Modeler 处理器自动创建一个背景模型，所有的绘图区域内的空白区都包括在内，这样就简化了
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实体模型的建立步骤。
(4) 当一个模型完全包含在另一个模型里时，2DModeler处理器自动识别内部是个单独模型，之外的区
域又是另外的一个模型，而无需再进行布尔操作。
模型识别
(5) 2D Modeler中不允许两个模型局部的重叠，必须通过布尔操作处理，不然不能进行下一步的分析。 (6) 每个实体模型，都会自动生成一个相应的模型名称，可以通过模型属性来修改，方便以后实体模型
的选择。 材料属性
Ansoft Maxwell可以处理材料的线性、非线性、各向异性特性。软件包自带的材料数据库已预设了80种常用工程材料。如果材料在材料库中已经有了定义，就可以在分析工程中直接调用，如果工程需用到库以外的材料，可以通过以下几种方法实现： (1) 全局材料库
全局材料库可供所有的Ansoft Maxwell软件调用，此种材料在属性栏有External标记。要修改此类型的材料的各参数值，必须通过Maxwell Control Panel>Utilities>Materials命令来实现。 (2) 局部材料库
局部材料数据库，此种材料在处理单个具体的工程问题时，临时通过当前工程中的Material Manger来加入的，此类型的材料只供当前的分析工程使用，到另一个工程中就失效。所以常用材料最好把它加入到全局材料库中，以备以后的各个工程调用。
不管是全局材料库还是局部材料库，新材料都可以继承原有的任何一种材料的所有参数值。这就减小了工作量，只需简单的修改有差异的属性就可得到符合自己工程的材料属性。
Ansoft中材料属性的标记符号和电磁场课本中的完全一致，只要在对应的栏目中填入适当的参数就可完成输入。下面介绍两种材料特殊属性的处理方法： (1) 非线性材料的输入
电磁材料B-H磁化特性就是典型的非线性材料属性，如下图所示：进入材料管理库，选择新建一种新材料，要输入其非线性特性，可通过数学表达式或者数据表格的形式输入，也可从已经保存好的ASII码数据文件导入。值得注意的是输入或导入数据表格时,B值只能以单调增的形式输入。
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(2) 各向异性材料的输入
各向异性材料的输入在Ansoft软件包中也比较容易实现，在材料管理器中选择各向异性属性（Anisotropic material），然后按提示输入即可完成。
非线性和各向异性只能择—进行赋值，在Ansoft软件包中不能同时为材料的非线性和各向异性属性。 载荷及边界条件
Ansoft 软件包既可处理闭域问题，又可处理开域问题。载荷就是产生电磁特性的源，包括电流、电荷、电压或者外加磁场等，载荷的加载在Ansoft软件中实现方便直观。
Ansoft 软件中的边界条件可分为：值边界、自然边界、对称边界、开域边界： (1) 值边界对应电磁场教材中的一类边界，可以是常数或者数学表达式；
(2) 自然边界，各个介质交界面都符合自然边界条件，分析过程中不用额外说明，软件会自动处理这种
类型的边界问题；
(3) 对称边界包括偶对称与奇对称边界,如图3.5所示；在电磁场的分析计算中，充分利用对称条件可以
大大的简化模型，提高计算的速度。对称边界对应于电力线（磁力线）的平行或垂直条件。在Ansoft中，对称条件无论是电场问题还是磁场问题，对称都是对激励源而言。如果对称边界两边的激励相同就是偶对称，这样就可避开偶对称条件下，电场是电力线平行条件，而磁场是磁力线垂直条件。反之就是奇对称条件。
(a) 偶对称 (b)奇对称
对称边界
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(4) 开域边界：Ansoft软件中是用气球边界（Balloon）来模拟开域场条件。Balloon 方法是有限元法和
边界元法结合的一种方法：在包含非线性材料介质和复杂区域边界及交界的场域内采用有限元法求解，在其余的区域，特别是开域部分采用边界元法求解。它综合了两种方法的优点，使得有限元法的应用范围进一步扩大，即适应了开域问题的求解。在用Ansoft软件进行工程计算时，如果边界条件不符合值边界和对称边界条件，可用气球边界条件来模拟—即放大到无限区域来考虑。 执行参数
Ansoft 软件中可以预先定义电感、电容、力、转矩等工程求解参数。定义了相关的求解参数后Ansoft程序就会在求解的同时，计算出相应的参数值。 网格剖分
Anosft软件最大的特点就是可以实现2D和3D的全自动自适应网格剖分，对于一般用户，只要设置好自适应的步数和最后的误差精度，Ansoft软件就可进行求解分析，至于网格的细化加密，程序会自动的进行，无需使用者进行干预。对于高级用户，不满足这种过程，也可以进行手工剖分，此过程非常的简单，在理论分析的基础上，判定场域的大致分布，在场域变化剧烈的区域网格划分细些，如电容结构的两端口部分，螺线管的端部区域。剖分过程完全是鼠标操作，网格是程序自动生成的，无需任何人为的干预。手工剖分在暂态场的计算中有较大的用处，可以加快暂态分析的速度。 后处理
Ansoft 软件提供了强大的通用后处理器和计算器模块，用于进行仿真结果观察和数据的数值、图形处理。通用后处理器功能包括绘制全局和局部数据的时间变化曲线，例如用户定义点的力/转矩、损耗、电流、电压、磁场等参数。计算器提供了进行进一步数据处理的手段，包括了均方根、平均值计算、曲线拟和、谐波分析等众多功能。
如在电场分析工程中，程序能自动计算出各场域内各点电压U、场强E、电势能J值，调用通用后处理器直接进行各标量等值线的绘制和矢量的图形显示；如果需要进一步的详细数据，如电压沿某一条路径的变化，场强某一分量的显示，则需通过计算器来完成。
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