ANSYS静电场分析示例

1、20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六1Ansys静电场仿真演示静电场仿真演示20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六21、问题描述、问题描述20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六3问题：球板电极之间静电场分布仿真问题：球板电极之间静电场分布仿真3120072007年年1111月月3 3日星期六日星期六4问题：球板电极之间静电场分布仿真（轴对称模型）问题：球板电极之间静电场分布仿真（轴对称模型）5问题：两球电极之间静电场分布仿真（轴对称模型）问题：两球电极之间静电场分布仿真（轴对称模型）20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六62、软

2、件启动、软件启动20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六7激活激活license,license,从从“程序程序”开始开始。从从“程序程序”开始，最后点开始，最后点击击“license status”20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六8点击点击server,server,激活。激活。若不能激活，需等待所提示的时间若不能激活，需等待所提示的时间点击点击server20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六9若出现若出现active, ,说明已经激活。说明已经激活。出现出现active20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六10启动启动A

3、NSYS，从，从“程序程序”开始，最后点击开始，最后点击interactiveinteractive最后点击最后点击interactive20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六11ANSYS 工作环境设置工作环境设置1设置工作设置工作目录目录2设置完毕，设置完毕，点击运行点击运行20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六12ANSYS主界面，主界面，应用菜单、主菜单、图形窗口、工具条应用菜单、主菜单、图形窗口、工具条2 实用菜单实用菜单1 主菜单主菜单3 工具条工具条4 图形窗口图形窗口5 命令窗口命令窗口20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六13A

4、NSYS主菜单主菜单1 预处理预处理2 前处理前处理3 求解求解1 后处理后处理20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六14实用菜单主要功能实用菜单主要功能文件操作文件操作（保存、（保存、回复、退回复、退出等）出等）图形显示图形显示（点、线、（点、线、面、体、面、体、结果）结果）显示控制显示控制（大小、（大小、方向、颜方向、颜色、数量）色、数量）菜单管理菜单管理（显示、（显示、隐藏）隐藏）帮助帮助（原理、（原理、操作手册）操作手册）20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六15显示控制中的工具显示控制中的工具放大、缩小放大、缩小平移、旋转平移、旋转前、后、前、后、左、

5、右、左、右、上、下上、下视图视图20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六16网格划分专用工具网格划分专用工具设置网格划分设置网格划分规格、方式。规格、方式。划分、加密和划分、加密和清除网格。清除网格。20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六173、预处理、预处理20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六18预处理（过滤、筛选）预处理（过滤、筛选）点击点击preferences20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六19选择电场计算模块（过滤其他无关内容）选择电场计算模块（过滤其他无关内容）1选取电场选取电场2 2选完点击选完点击OK2007

6、2007年年1111月月3 3日星期六日星期六204、前处理、前处理20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六21前处理菜单前处理菜单1点击点击preprocessor单元类型单元类型材料常数材料常数几何建模几何建模定义定义区域属性区域属性划分网格划分网格工具条工具条20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六22给定材料参数给定材料参数1前处理前处理2材料特性材料特性3各向同性材料各向同性材料20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六23启动ANSYS,从程序开始，点击interactive1材料编号材料编号20072007年年1111月月3 3日星期六日星

7、期六24静电场只需输入相对介电常数（其他静电场只需输入相对介电常数（其他3 3个参数不填）个参数不填）1点击点击各向同性材料各向同性材料2输入相对输入相对介电常数介电常数20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六25填入第一种材料的相对介电常数填入第一种材料的相对介电常数 例如例如1.01.020072007年年1111月月3 3日星期六日星期六26打开第二种材料参数列表打开第二种材料参数列表此处填写此处填写材料编号材料编号20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六27填入第二种材料的相对介电常数填入第二种材料的相对介电常数 例如例如 6.06.020072007年年1

8、111月月3 3日星期六日星期六28启动ANSYS,从程序开始，点击interactive20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六29设定单元类型设定单元类型1单元类型菜单单元类型菜单2添加编辑删除添加编辑删除单元类型单元类型20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六30添加单元类型添加单元类型添加单元类型添加单元类型20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六31添加单元类型添加单元类型1从列表从列表中选择中选择2二维四二维四边形单元边形单元20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六32单元类型单元类型121 121 添加完成添加完成20072

9、007年年1111月月3 3日星期六日星期六33进一步选择单元特性进一步选择单元特性选择选择轴对称轴对称20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六34确定单元特性确定单元特性确定确定轴对称轴对称20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六35添加第二种单元类型添加第二种单元类型二维二维无限单元无限单元20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六36二维无限单元二维无限单元110 110 添加完毕添加完毕20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六37修改第二种单元特性修改第二种单元特性20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六38修改单元特

10、性修改单元特性单元自由度单元自由度改为电位改为电位20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六39启动ANSYS,从程序开始，点击interactive20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六40进一步修改单元特性进一步修改单元特性4节点改为节点改为8节点节点平行平面平行平面改为轴对称改为轴对称20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六41两种单元类型添加和编辑完毕两种单元类型添加和编辑完毕1 1点击点击closeclose完成完成2关闭菜单关闭菜单20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六42开始建模开始建模创建模型创建模型20072007年年

11、1111月月3 3日星期六日星期六43选择适当类型，创建模型选择适当类型，创建模型关键点关键点线线面面体体20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六44建部分园模型建部分园模型2圆圆1创建创建3部分圆部分圆4部分圆的部分圆的参数参数20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六45确定部分圆的参数（确定部分圆的参数（0可以不填）可以不填）外半径外半径终止角度终止角度起始角度起始角度内半径内半径圆心坐标圆心坐标20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六46建立了四分之一圆模型建立了四分之一圆模型20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六47建第二个部分

12、圆建第二个部分圆20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六48完成第二个部分圆，开始第三个部分圆完成第二个部分圆，开始第三个部分圆20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六49建第三个部分圆建第三个部分圆20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六50完成第三个部分圆完成第三个部分圆第三个部分圆第三个部分圆20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六51对三个面积进行布尔运算对三个面积进行布尔运算(如如overlap，叠压，叠压)1模型模型运算运算2叠压叠压3面的面的运算运算4全部全部拾取拾取20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六52

13、删除面积删除面积1模型删除模型删除2删除面删除面（附加线和点）（附加线和点）20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六53选中要删除的面选中要删除的面1选中面选中面2 2点击点击OKOK20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六54完成面的删除完成面的删除面已被删除面已被删除20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六55定义区域属性（单元类型、材料编号）定义区域属性（单元类型、材料编号）1属性定义属性定义2面的属性面的属性20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六56选取一个区域（面积）选取一个区域（面积）20072007年年1111月月3 3日

14、星期六日星期六57确定属性确定属性材料编号材料编号单元类编号单元类编号坐标系坐标系20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六58选中第二个区域（面积）选中第二个区域（面积）20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六59给定属性给定属性单元类型选无单元类型选无限单元限单元20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六60启动网格划分工具条启动网格划分工具条点击此处点击此处启动工具条启动工具条20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六61设定线上划分单元数设定线上划分单元数点击点击设定线上设定线上单元数单元数20072007年年1111月月3 3日星期六

15、日星期六62同时选取两圆弧线同时选取两圆弧线1选中圆弧选中圆弧2再选中圆弧再选中圆弧3点击点击下一步设点单元数下一步设点单元数20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六63设定单元划分个数设定单元划分个数20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六64再同时选中两条线再同时选中两条线1选中选中2再选中再选中20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六65设定分段数设定分段数 1 1此处必须填入此处必须填入1 1（辐射状无限单元（辐射状无限单元的要求）的要求）20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六66其他线段设定其他线段设定20072007年年11

16、11月月3 3日星期六日星期六67设定单元数设定单元数20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六68选定线段选定线段20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六69设定单元数设定单元数20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六70划分网格：设定划分方法，选定区域，开始划分划分网格：设定划分方法，选定区域，开始划分3选定区域选定区域1单元形状单元形状（四边形）（四边形）2划分方法划分方法（映射）（映射）4开始划分开始划分20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六71划分出辐射状无限单元（警告说明圆周方向分段数偏多）划分出辐射状无限单元（警告说明圆周方

17、向分段数偏多）警告（不是错误）警告（不是错误）不影响计算不影响计算20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六72选定第二个区域，准备划分网格选定第二个区域，准备划分网格3选定区域选定区域1三角形三角形2自由自由划分划分4开始划分开始划分20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六73第二区域划分网格完毕第二区域划分网格完毕20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六745、求解、求解20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六75施加边界条件（第一类边界条件）施加边界条件（第一类边界条件）1启动启动求解模块求解模块2施加荷载（包括源施加荷载（包括源和边

18、界条件和边界条件3电场边界条件电场边界条件20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六76确定在线上加电位确定在线上加电位1电场边界电场边界2线上线上加电位加电位20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六77选中最下面的二条边界线选中最下面的二条边界线1选中选中2选中选中20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六78给定边界电位给定边界电位 0 020072007年年1111月月3 3日星期六日星期六79选中半园边界线选中半园边界线选中选中20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六80给定边界条件给定边界条件 100V100V20072007年年1

19、111月月3 3日星期六日星期六81施加无限单元标志施加无限单元标志1施加标志施加标志2在线上在线上3选中线选中线20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六82标志施加完毕标志施加完毕以箭头显示以箭头显示20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六83开始求解开始求解1求解求解2点击点击开始求解开始求解20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六84警告（可以继续）警告（可以继续）点击点击继续求解继续求解过程过程20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六85求解完毕求解完毕2提示求解完毕提示求解完毕1关闭窗口关闭窗口20072007年年1111月月3

20、 3日星期六日星期六866、后处理、后处理20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六87启动后处理模块启动后处理模块1一般后处理一般后处理2图形显示图形显示20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六88显示节点解显示节点解节点解的节点解的云图云图20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六89选择节点电位选择节点电位1节点节点电位电位2点击点击就会显示云图就会显示云图20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六90节点电位云图（节点电位云图（9 9色）色）20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六91选择显示节点电场强度矢量选择显示节点电

21、场强度矢量2电场强度电场强度矢量矢量3点击点击显示电场强度显示电场强度1显示矢量显示矢量20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六92电场强度矢量图电场强度矢量图20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六93也可以显示电场强度云图也可以显示电场强度云图1节点解节点解云图云图3电场强度的模电场强度的模2通量密度通量密度或梯度或梯度电场强度的电场强度的x分量分量4点击点击显示云图显示云图20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六94电场强度云图电场强度云图20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六95显示控制显示控制1“显示控制显示控制”菜单菜单2图

22、形放大、缩小、平移、旋转图形放大、缩小、平移、旋转20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六96控制图形控制图形放大、缩小、放大、缩小、平移平移绕轴旋转绕轴旋转20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六97平移、放大的图形平移、放大的图形20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六98平移、放大的图形平移、放大的图形20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六99改变显示内容改变显示内容图形显示图形显示菜单菜单20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六100显示面积显示面积20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六101查询结

23、果，显示数字查询结果，显示数字1查询结果查询结果2网格上的解网格上的解3节点解节点解20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六102查询节点电位解查询节点电位解节点节点电位电位20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六103显示所选节点电位值显示所选节点电位值选中节点选中节点电位电位20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六104可以一次查询多个节点的电位可以一次查询多个节点的电位点击点击保持数值保持数值20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六105显示数值的保持显示数值的保持20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六106查询电场

24、强度结果查询电场强度结果20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六107保持电场强度数值保持电场强度数值20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六108设置将要显示结果的路径设置将要显示结果的路径1设置设置路径路径2定义路径定义路径3由两个节由两个节点定义路径点定义路径20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六109选中左右二个节点选中左右二个节点1第一个第一个节点节点2第二个第二个节点节点3点击点击确定路径确定路径20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六110命名路径命名路径20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六111关闭路径

25、显示信息文件关闭路径显示信息文件20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六112路径上附加变量路径上附加变量1路径附加路径附加变量变量2变量命名变量命名20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六113选择路径上显示的变量选择路径上显示的变量电场强度的模电场强度的模20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六114准备画曲线准备画曲线选取要画的选取要画的变量变量20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六115画曲线（变量随路径长度变化曲线）画曲线（变量随路径长度变化曲线）变量名变量名20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六116选定第二

26、个变量，附加到路径上选定第二个变量，附加到路径上2 Y方向电方向电场强度场强度1第二个变量名第二个变量名ey20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六117准备显示两条曲线准备显示两条曲线选则两个变量选则两个变量20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六118同时显示两条曲线同时显示两条曲线(e(e和和ey)ey)20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六119改变显示控制选项改变显示控制选项彩色格式彩色格式更改更改20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六120更改颜色选项更改颜色选项更改为更改为contours WIN32C20072007年

27、年1111月月3 3日星期六日星期六121修改云图显示格式修改云图显示格式修改云图格式修改云图格式20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六122云图层数增加（如云图层数增加（如278278色）色）20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六123准备重新显示电位云图准备重新显示电位云图20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六124新电位云图新电位云图20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六125抓图，将图形窗口内的图形取出抓图，将图形窗口内的图形取出20072007年年1111月月3 3日星期六日星期六126抓出的图临时放在抓出的图临时放在IMAGE1IMAGE120072007年年1111月月3 3日星期六日星期六127保存图形保存图形20072007年年1111月月3 3日星期六