基于B站视频手把手教你Maxwell-【案例B201】螺线管静磁场仿真整理的学习笔记，视频原作者为搞仿真的晴博。
为了节约流量，使网页更快打开，整理的笔记以文字为主，不会有太多图片，所以最好配合视频来看笔记
我使用的软件版本为2023R1，与原视频软件版本2021R2不同，也有个人操作问题，会使实验结果与原视频不同，一切以原视频为准。
背景介绍
图1
通电螺线管
本次仿真在二维平面中进行，对螺线管的结构进行了二维简化，将其简化为经过螺线管在经过其对称轴的平面上的截面的右半部分。该截面沿对称轴旋转一周(360°)，就能得到原来的三维螺线管。
图2
螺线管简化
本次仿真实验将建立螺线管静磁场二维模型，分析所得磁场分布与磁通密度数据，验证其是否符合理论预期。
建模
打开软件，点击Desktop菜单里的Maxwell图标，点击Maxwell
2D。点完之后才会出现仿真界面。
点击菜单栏Maxwell 2D->Solution Type，改变求解模式，将Geometry
Mode由Cartesian,XY改为Cylindrical about
Z（关于Z轴的圆柱体），Magnetic（磁场类型）保持为Magnetostatic（静磁场）不变。
（也就是说画的是XoZ平面上的二维图像，然后绕Z轴形成一个圆柱体）
点击Draw菜单栏中的矩形图标，画一个线圈，点击CreateRectangle修改矩形尺寸与位置（单位mm）。
这里设置Position为10,0,0，表示线圈内径10mm；XSize设为2，ZSize设为20，表示线圈厚度2mm（外径12mm），高20mm。
可以在Properties（属性）窗口中修改Rectangle1的颜色，便于其与螺线管区分。
再画一个矩形（螺线管）。设置CreateRectangle的Position为0,0,25，XSize设为8，ZSize设为-30。这样就得到了一个半径8mm，长度30mm的螺线管。
（不难发现这里的Position是基础坐标，确定了矩形的一个顶点，XSize与YSize是矩形从顶点延伸出去的两个边长）
画一个空气域，点击Draw菜单栏中的Create Region（红色边框空心正方体）图标，设置Percentage Offset值为100，表示在已经画出来的几何模型基础上扩大100%的区域内建立空气域。
材料
双击Rectangle1进入属性界面，可以修改它的名称，这里修改为Coil（线圈）。Material（材料）修改为Copper（铜）。
Rectangle2同理，名字修改为Core（铁芯），材料为电工纯铁，这个材料库里没有，需要自己建立，包括自己确定磁化曲线，具体看原视频，这里不自己建了，选择材料steel_1008。
激励
给线圈加一个电流，选取Coil右键Assign Excitation->Current，选择电流为100A，方向保持为Positive（正方向）。可以在Project Manager窗口Excitation->Current1看到这个电流。
边界
右键仿真区域Selection Mode->Edge将选取模式改为边界，选中空气域的三个边（Z轴是对称轴，可以不给边界）。右键Assign Boundary->Balloon，确认后就可在Project Manager窗口Boundries->Balloon1看到这个气球边。
网格
网格使用默认的自适应网格，不需要去设置。
求解
右键Project Manager中的Analysis->Add Solution
Setup，进入求解设置界面。
General选项卡中Maximum Number of Passes为最大迭代次数，Percent
Error为允许结束迭代的误差百分比（收敛误差，默认为1%）。
Convergance选项卡通常不改。其中Refinement Per
Pass表示每次迭代前后，网格数量能增加的百分比（默认为30%）。Minimum
Number of
Passes表示无论是否达到收敛标准，必须在完成此处所设定的最小迭代次数之后才能停止网格剖分细化（默认值2）。Minimum
Converged
Passes表示在达到收敛标准后，还需要继续进行的迭代次数（默认值1）。
Solver选项卡Smooth BH
Curve默认关闭，如果是自建材料使用了自己设置的磁化曲线时建议开启。
确认后就可在Project Manager窗口Analysis->Setup1看到这个求解设置。
点击菜单栏Maxwell 2D->Analyze All开始求解。
计算完成后，可在Message Manager窗口中看到信息“Normal completion of simulation on server: Local Machine.”
在Project Manager窗口Results->Solution Data可以看到每次迭代的数据，还可以将View模式改为Plot观看其中任意两项数据关系的折线图。
图3
迭代结果
某一次的迭代结果如上图所示，其中Delta Energy项表示收敛误差百分比，可以看到在第三次迭代时数量降到了1以下，符合收敛标准。由于Minimum Converged Passes值设置为1，这使得迭代需要再此基础上再进行一次。
观察实验结果
顺序为“先源量后场量、先定性再定量”。这里先看线圈电流，选中线圈后右键Fields->J->J_Vector查看电流矢量（结果为朝里的平行直线）。
再看磁场分布，将线圈、螺线管、空气域都选中，右键Fields->A->Flux_lines便可查看磁场，如果只想看一半（X轴正方向），可以将Full Model关闭。
接下来看磁通密度，选中线圈、螺线管、空气域后右键Fields->B->Mag_B。 接下来看磁通矢量，选中线圈、螺线管、空气域后右键Fields->B->B_Vector。
图4
磁场分布
图5
磁通密度
图6
磁通密度（矢量）
实验结果图像的显示效果可以在Project Manager窗口Field Overlays->J(或A，或B)->右键Modify Attributes进行修改。
观察特定点的数值，可以右键仿真区域Fields->Marker->Add Marker，弹出Measure Data窗口。菜单栏Draw->Measure（褐色正方体）下拉菜单选择为Position。这样就可以选择几个点观察仿真数据了，Measure Data窗口会显示坐标信息，也可以在这个窗口里修改坐标。右上角会显示一个表格，包含所选点位的坐标与物理量数值。
图7 磁通密度（特定点数值）
图8
磁通密度曲线
待扩展的内容
线圈电感计算、线圈受力计算、螺线管磁场均匀度计算、参数化设计。
后面的视频会加以补充。