在铝电解槽中，磁场分布好坏影响流场分布好坏，从而影响铝电解生产电能消耗，所以，通过模拟分析铝电解槽电磁场，研究降低铝生产电能消耗和提高电流效率意义重大。　　新型阴极结构铝电解槽阴极表面有26对凸起，这样相当于分割了铝液流速场，使其流速大大降低，进一步削弱铝液重力波的作用，最终降低了铝液波动。其次凸起的阴极结构使铝液内的电流分布更均匀，从而减少了铝液流动的动力，同时在凸起的表面会形成较小的水平电流，这种小水平电流产生的电磁力不但可以削减电解槽纵向方向波的作用，而且铝液循环有利于氧化铝的溶解，可减少因为局部氧化铝浓度过低而发生阳极效应。相比传统的阴极结构铝电解槽，新型阴极结构铝电解槽铝液面具有较小的有效面积，更少的二次溶解。所以，新型阴极结构铝电解槽铝液波动小，稳定性强，提高了铝电解槽电流效率。　　本文研究工作主要分三大步完成:第一步，我们以贵阳铝镁设计院300kA铝电解槽二维设计图纸为原型，灵活运用PRO/E建立新型铝电解槽和传统型铝电解槽三维立体模型，其中阳极导杆、阳极炭块、阴极炭块、钢棒等块状实体拉伸而成，立柱母线、软母线等复杂实体扫描而成。第二步，在完成PRO/E建模后，将其导入ANSYS建立有限元网格模型，在网格划分过程中，我们本着网格尽力规则化的原则，因为铝电解槽结构复杂，所以划分网格是研究工作的一个难关。首先我们简化模型，用直角替代圆角，用等效网络电阻替代母线，其次对于结构极不规则和纵横比较大的实体，对其进行不同方位的切割后再划分网格，在我们的不懈努力下，本文完成了一个基本上全部规则化的有限元模型。第三步，基于ANSYS平台计算求解电场、磁场和电磁力场，我们使用SOLID231单元进行稳态电流传导分析以便得到导电体的电场分布情况，然后分别尝试标量法、棱边单元法和节点法进行磁场计算，对应使用了SOLID5，SOLID97，SOLID117单元，通过几十次的尝试对比，得出棱边单元法计算结果可行可靠。　　计算结果表明:与传统型阴极结构铝电解槽相比，新型阴极结构铝电解槽垂直电压降较低，证实了新型电解槽的节能性;新型电解槽铝液、电解质的纵向水平电流小，电流基本上以垂直方式流入下一导体，说明其导电性良好;新型电解槽铝液磁场较为平缓，这是因为其电场分布较均匀，磁场分布亦较均匀，可以得出新型铝液界面变形较小。