在处理实际的工程问题中，被研究对象往往处于旋转运动或者直线运动，所以在利用maxwell进行电磁分析时，需要对物体的运动情况进行考虑。Maxwell的瞬态求解器（Transient solver）可以考虑时变电磁场与物体机械运动之间的相互作用。换句话讲就是maxwell的瞬态求解器（transient solver）可以考虑到空间中机械变化磁场的磁场变化率（dB /dt）。根据法拉第电磁感应定律可知，变化的磁场也就可以在导体中产生电流，从而产生力的作用。

        下面以旋转运动为例为大家解释一下在maxwell中是如何对运动工况进行处理的。首先需要说明一下一些在仿真过程中的注意事项（若看过此文的小伙伴发现我在这里说的有所疏漏，欢迎大家在评论区补充！！！）：

1、对于被分析物体而言，其运动部件与非运动部件需要在物理上分离。也就是说在几何结构上运动物体与非运动物体不能有“交集”。

2、被分析对象的所有运动部件必须被一个称之为“band”的运动域给包围。可能大家对于“band”存在一定程度上的不理解，这里为大家解释一下，“band”域直观意义上而言就是一个物体的运动区域。例如对于直线运动而言，直线运动部件能够运动到的最大位置与最小位置均需要被所添加的“band”与所囊括。又对于旋转运动而言，此种工况对应的“band”域需要把处于旋转运动状态的部件完全包围，但是又不能与处于静止状态的部件相交。

3、对于旋转运动而言，其“band”必须是一个圆柱形的几何结构。这里建议大家不要直接使用圆柱结构来建立“band”域，最好是通过多棱柱进行等效分析。

4、一个“band”域中的所有部件均处于“相同”的运动状态。这里的相同可以是该“band”中的所有部件沿着相同的轴进行旋转，也可以是沿着某一个方向做直线运动。

在设置“band”域属性的界面中，有两种方法对该运动物体的运动属性进行设置：1）、匀速旋转；2）考虑该旋转物体的机械暂态过程。

在1）中，若设置运动物体具有匀速机械转速，则maxwell不会考虑到运动物体的机械暂态过程。若考虑了物体的机械暂态，则maxwell在求解每一步时都会计算一次物体的运动方程，如下：

        式中各个变量的含义分别如下：

        根据两种不同的设置我们可以得到这样一个直观的认识：若我们在计算过程中选择匀速旋转，这其实就意味着我们事先已经知道了物体的机械运动工况。例如对于同步电机而言，转子的转速始终为同步转速，这个时候我们就可以不用考虑转子的机械暂态，默认转子已经处于稳态运动阶段。又假设我们事先不知道运动部件的运动形式，那么我们就有必要通过考虑物体的机械暂态来观察物体在电磁场下的运动情况。例如对于一个电磁阀而言，我们只知道阀体的初始位置与最终位置在哪，但是我们并不清楚当线圈通电后阀体的运动情况。

        接下来，通过一个实例来说明一下两者的区别。分析对象如下图：在分析对象的俯视图与网格模型中可以看到，当凸极铁芯与凸极转子的凸极没有对齐时，若给线圈通入直流电流，根据磁阻最小原理，凸极转子会在线圈磁场的作用下使得其转子凸极与铁芯的凸极对齐。下面就以这样一个例子说明给“band”域添加恒转速与考虑机械暂态的区别。

实例一：转子“band”域添加恒转速。

此时转子“band”域的设置窗口如下：

基于对band域进行上述设置后，得到转子上转矩的波形，如下图：

从上图可以看出，当转子以匀速旋转时，转子所受到的扭矩是正负交替的波形。其中当扭矩为0时，也就对应了转子凸极与铁芯凸极对齐的位置。这也说明了在不考虑转子的机械暂态时，我们一般能观察的物理量也就对应了该物体在某一工况下的稳态情况。

实例二：转子“band”域考虑机械暂态。

与此种工况对应的band域的相关设置如下图：

最后是机械暂态的相关设置，其中设置窗口中各个物理量在前文中均有说明，不清楚的小伙伴记得往前翻翻。

设置完成后，观察此时转子上受到的扭矩波形，如下：

从上图可以看出，当线圈通电后，转子一直在做一个类似于单摆的运动，由于具有阻尼作用导致了转子的凸极与铁芯凸极必然会对齐。

此外，转子的位置随时间的变化如下图：

由上图可以看出，转子在一直在平衡位置（转子凸极与铁芯凸极对齐的位置）来回运动，受到阻尼的作用导致转子的最终位置就是平衡位置。

到此，本文就结束了。第一次通过文本的形式分享maxwell的相关内容，若各位小伙伴觉得写得还行，那就点个赞吧！若是觉得写得不好，本人后续慢慢改进，争取提升自己创作的质量！