ansoft实验报告

1、电磁场 an soft 软件应用作业姓名_学号_班级_静电场范例:一、题目单心电缆有两层绝缘体，分界面为同轴圆柱面。已知，R=10mm,E=20mm,E=30mm,4=31mm内导体为copper， 外导体为lead, 中间的介质 1=50,2=30,内导体U=100V外导体为0V求1用解析法计算电位，电场强度，电位移随半径的变化，计算单位长 度电容和电场能量。2用ansfot软件计算上述物理量随半径的变化曲线，并画出电压分布图，计算出单位长度电容，和电场能量、解答1001、解析法:在介质中取任意点P,设它到电缆中心距离为r。过P点作同轴圆柱面，高为I。该面加上上下两底面作为高斯面S。D dS

2、 =(2二rl)DSR2R3U-REQR2E2dr将方程联立，代入数据解得:v/mE1r所以电位R2rR3E2e1电场能量E1E,-V/m5 8.8510,273.053.231 0E1drdr-92一C/mR3R2E2dr =-236.41-73.051nrV-426.92-121.75ln r、D=1 73.053-2310J-1810J m1 7e2E2121.75 3.23101.9710单位长度电场能量e22- rdr =2二(1.1810ln艮R11.9710ln_R3)R21.0210J m单位长度电容u22We2 1.02 102=2.04 10,0Fm2、an soft仿真根

3、据题目的要求，利用Maxwell2D仿真建立相应的模型(1)利用几何建模器，建立题目相应的几何模型(2)根据已画几何模型，填入相应的物质Value0和lead。(3)定义边界、源、气球。如下图所示，分别为外层0V,内层100V,外界为气球。BoundaryAssiginedIvaluelvalueIballoonlballoon1 valuedvalue於Single SelectS&le亡ttojBctMaterial其中最外层为真空，从外往里分别为copper,Material50,3=30NanB |Color Hvalues硬VoltageBoundaryAssignedfva

4、luelvalue| balloonlballTOnTnvAliuelVAIUQJ? InclLL-d.4 in nutrixF Bigna.l Linci莎Grou.ndBoundaryNainaColor QI? Vol-tagiaV.lueVOptions Fun-ctions Warne |balloonlColor h|曲BalloonSpecify balloon type:广Charge阳Voltage(4)求解量的设定。外圈接地。 Sinplo- BelQEtr MuLt-iplo EelectDeaelMtObje-ctsndTvi,*ipbjsctlBJ-gnaiT凸bja

5、ct.2obifflct-3ZOQDLInHftlptfanbaf- Single Select厂Eultiple Select鼻:e select： IgnaL LneGzoundZoom InZoom OutFit 3LL1Fit DrawingNaEKi |objectl中Include in ntatrix(5)网格的生成Ho lipCbje-ctCondTypenbj et2 objects*bj et 4Ground到现在为止建模任务已经完成。如下图Executive CommandsSolver:ElectrostaticDrawing:XY Plane*(6)问题的求解1)E分

6、布的图形2)D分布的图形A izdllDC/m*2e.4730e-0197.6257e-Q196B7784e-01959311S-019g.50B3Be-G194.2365e-0193.3692S-0192.5419e-0191,6946e-019EB4 730-0200.OOOOe+OOO tzdllI o可知，计算所得的电容为2.0324E-10 F，与计算结果相符二、学习心得3）静电能量分布的图形4）电容的计算刚开始接触Ansoft时，感觉很困难， 但是经过一段时间的学习以后， 感觉这个软件用起来还是挺方便的。这也使我对于有限元法和Ansoft有 了一定的了解，对于利用仿真的方法形象的模拟静电场有了一定的体会。 在进行静电场仿真的时候，我也遇到了许多的问题。 比如说，不知道还要设定气球边界，结果使左后生成的图只是集中 在画图的小区域中，而气球边界是用来模拟无限大的求解区，可以有效 的隔绝模型外的电荷源或电压源。再比如说，一些参数的设定上，在最 后生成矢量图的时候，由于size与spacing的设定不好，出现了箭头过 疏与过密的问题；其他参数的设定，一