用maxwell仿真质谱仪的电场分布.doc

用 maxwell 仿真质谱仪的电场分布一 建模Step1 建立工程并命名，点击Project > Insert Maxwell 3D Design 新建一个工程，再点击File>Save as>project1Step2 选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric>Electrostatic.Step3 建立顶部的四个圆柱铜条,执行Draw/Cylinder 命令输入 圆柱底面圆心坐标：在点击完绘制圆柱体按钮后，可以在屏 幕右下角的坐标输入栏(x,y,z)中输入（-10，-10,0）后按 回车键输入圆柱底面半径长度相对坐标（dx，dy，dz）>(4,0,0), 然后按回车键输入圆柱Z 方向高度相对坐标（dx，dy，dz）>(0,0,20),然后按回车键质谱仪三维模型图将圆柱体重命名：在工程树中选中 Cylinder1，双击，在弹 出的对话框中将 name 一项改为 bar1,设置材料为铜：右击 bar1，选择 Assign Material，在弹出的 对话框中选择 copperStep4 采用模型阵列的绘制方式绘出其他三个圆柱体：执行 Edit>Duplicate>Around Axis 命令，执行完命令后，工程树中自动生成 bar1_1，bar1_2，bar1_3， 将其依次改为bar2，bar3，bar4。

Step5 绘制下方的铜制带孔圆盘:执行 Draw/Cylinder 命令.输入圆柱底面圆心坐标：在点击完绘制圆柱体按钮后，可以 在屏幕右下角的坐标输入栏(x,y,z)中输入（0，0,24）后按回车键输入圆柱底面半径长度相对坐标（dx，dy，dz）>(0,24,0),然后按回车键输入圆柱Z 方向高度相对坐标（dx，dy，dz）>(0,0,2),然后按回车键Step6绘制铜盘中的圆柱小孔：同上面绘制圆柱体的方法绘制底部 圆心坐标(0，0，24)，半径为4mm，高度为2mm的圆 柱体生成带孔的圆盘：选中Cylinder1，按住ctrl键同时选中Cylinder2，执行Modeler/Boolean/Substract 命令对圆盘进行材料指定和名称更改，将名称更改为 disk，材料选为 copperStep7 绘制的是模型中间的长方体，其材料属性为真空：点击菜单 Draw/Box，执行完后，在屏幕右下角的坐标输入栏 (x,y,z)中输入（-2，-2，0） ，在（dx，dy，dz）中输入（4,4，30）.Step8绘制求解域：求解域的底面圆心坐标(0，0，0)、半径为24mm、 高度为30mm。

求解域的绘制方法和前面相同双击 Cylinder3，在弹出的对话框中将transparent一项改为0.8再将其名称改为Region，材料选为真空二 激励源和边界条件设定选中铜柱bar1和bar4，执行Maxwell3D/Excitations/Assign/Voltage 命令，在弹出的对话框中将电压值给定为20V，选中铜杆 bar2 和bar3，也执行Maxwell 3D/Excitations/ Assign/ Voltage命令，给定电压值-20v还需要选中disk 铜盘，同样的方法将其电势给定为+5V定义求解域的边界条件：执行Edit/Select/Faces 命令，选中 Region 求解域上中靠近disk 铜盘侧的圆面作为边界条件，执行Maxwell 3D/Excitations/ Assign/Voltage 命令，将电势值给为0V 三 剖分和求解设定及运行执行Maxwell 3D/Analysis Setup/Add Solution Setup 命令，将最大迭代计算次数为10 次，收敛的误差为1%执行Maxwell 3D/Validation Check 命令来进行整体的自动检测.可以看到所有项目前都有绿色的对勾，说明检测无误。

完成模型检测后即可进行求解，点击运行键即可运行四 静电场后处理场图查看查看的是真空材质的 Box1 上的电压分布，为了更好的显示Box1 上的电压分布，首先要将其他物体隐藏起来执行View/Active View Visibility 命令，在弹出的对话框中，将除了Box1 后的对号保留外，其余物体均删除其后的对号然后在工程树中选择 Box1 物体，双击后，在弹出的对话框中，将最后一项Transparent 明改为1，也就是将Box1 设置为完全透明将所显示的物体设置为透明之后，仍需选择中Box1，执行Maxwell 3D/Fields/Fields/Voltage 命令，显示所选物体内部的电压分布效果图，从图中可以看出，Box1 内部的电压分布极不均匀，由正的5.0528V 到-3.9666V，且由等势面得形式体现出来进一步查看其表面上的电势分布图点击菜单栏上的Edit/Select/Faces 来选择平面，然后按住键盘上的Ctrl 键用鼠标左键依次选中Box1 的六个外表面在选中之后，仍旧是执行Maxwell 3D/ Fields/Fields/Voltage 命令来显示Box1 的外表面电势分布图。