Maxwell2D求解设置-工程电磁场仿真与应用

在设置完激励源和边界条件，并划分网格后，就可以设置求解选项。针对不同的场求解器，都有各自的求解设置，但在这些设置中仍有很大一部分是相同的（见图4-51）。

图4-51　菜单栏中的求解设置

在菜单栏中单击“Maxwell 2D/Analysis Setup/Add Solution Setup”项添加求解设置，也可以用鼠标左键点击工具栏上的图标按钮来快速添加求解设置，需要说明的是对应一个工程文件，可以同时添加多个求解设置项，每个求解设置项都是相互独立的。不同的求解设置可以用来计算不同的工况，以此来尽可能地增加模型的重复使用率。

例如静磁场中绘制完计算模型，并且定义了激励源和网格剖分后，点击添加静磁场的求解设置项，接着就会自动弹出如图4-52所示的定义窗口界面。

图4-52　General 求解设置项

在求解定义窗口中，有四个选项卡，分别是：“General”设置、“Convergence”设置、“Solver”设置和“Default”设置。图4-52所示的是“General”求解设置项，其中“Name”用来定义该求解设置的名称；“Maximum Number of Passes”项为计算时所需要的最大收敛步数，在模型计算时自动默认为最大计算10 步，即便没有收敛也不会再进行计算，故需要合理地设置该数值来避免为到达所需精度或对不正确的模型进行了过多次的求算。“Percent Error”为收敛的百分比误差设定项，有限元的计算为能量的等价变分方程，需要对其进行收敛的精度设置，默认的是1%，如果需要对结果的精度要求较高，可以适度调小该收敛值。下方的“Parameters”参数项有两个选择框：第一个是“Solve Fields Only”项，即仅仅对场进行求解而不进一步求解参数。第二个是“Solve Matrix”项求解矩阵参数项，默认的是求解矩阵参数项，在该项下还有两个单选框：一个是“After last pass”，即在求解完最后一步后再解矩阵参数；另一个是“Only after converging”项，即在每一步收敛后都进行了解参数矩阵。

求解设置的第二项如图4-53所示，即“Convergence”是收敛求解选项。“Stranded”项下为自适应网格设置，“Refinement Per Pass”项是每次自适应剖分所新加入的网格数占上一次总体网格的百分比。“Minimum Number of Passes”表示最小计算步数，即系统要求计算的最少迭代步数，默认是数值是2。“Minimum Converged Passes”表示最小收敛步数，默认是1。这两个数据可以按照默认值设定而不需做修改。“Convergence”求解设置项下方的“Optional”项用来设定输出的变量项。

在“Solver”求解设置项中，包含三个部分，如图4-54所示。“Nonlinear Residue”非线性的残差，默认是0.000 1，更改该项可以改变在非线性收敛计算中的精度。“Advanced”高级设置项中共有两项，分别是“Permeability Option”磁导率设置项和“Magnetization Option”磁化设置项。“Permeability Option”磁导率设置项下又有两个设置项，默认的是“Nonlinear B-H curve”项，即采用模型中设置好的B-H 曲线。而下方的“From Link”项则是将先前计算好的模型磁导率给定到将要计算的新模型。“Magnetization Option”磁化设置项也有两个子设置项，同样默认的是“Nonlinear B-H curve”项，即采用模型设置好的B-H 曲线，但是其后多了“Compute demagnetized operating points”即求解工作点设置项，该项的意义为在计算非线性退磁的永磁体时，可以通过设置后计算其在第二象限的退磁工作点位置。需要说明的是，该设置项仅计算非线性退磁的永磁体，对于线性的则不起作用。“From Link”项也是要将先前计算好的模型链接过来。“Import mesh”项是将以前计算过的模型网格剖分调用过来，前提是前后的计算模型必须完全一致，网格才可以横向导入。在点击“Setup Link”按钮后，自动弹出模型链接窗口，如图4-55所示。

(www.xing528.com)

图4-53　Convergence 求解设置项

图4-54　Solver 求解设置项

从图4-55 中可以看出，在“Setup Link”项中需要给定链接的工程文件所在地址，以及需要链接的该工程文件下的哪个模型，给出所需的模型名称，最后还需要给定该模型下的哪个求解设置项，因为一个工程可以有多个模型，而每个模型又可以有多个求解设置项，所以这里需要设置三级目录才能定义完全这个链接项。

在“Solve Setup”设置中，最后一项如图4-56所示。

图4-55　Setup Link 设置项

图4-56　Default 设置项

“Default”设置项比较简单，可以选择“Save Default”按钮来保存已设置好的各项，并将其作为默认设置项以备日后使用。也可以点击“Revert to Stranded Default”按钮恢复默认设置。以上描述的静磁场计算时的求解设置项，它具有一般的通用性。