ANSYS二维电场计算操作过程

1、电场有限元分析计算操作过程电场计算分h方法p方法2种。其中p方法仅用于3D,且其计算精度不受剖分单 元大小的影响，所以使用比较方法，h方法可用于2D和3D,但计算时需注意剖分单 元大小对计算结果的影响。清空数据库开始新任务 utility menu -File -clear&Start New 选 Do not read file 点击 OQYes定义作业名 utility menufFile fchange Jobname定义分析标题 utility menu 一 File -change Title选择分析类型 Main Menu -PreprocessorElectric （静电场分析）

2、hfmethod （h 方法）p - method Electr （p方法静电场分析）5建立模型（在此介绍用 Auto CAD2007建立二维模型）注意：受ANSYSC件自身的约束所以要使模型简化（即用最简化的模型体现最真实的 实际情况）将你要分析的对象用CADB出，注：不同的材料要有自己独立的区域（即两种材料 不能共用同一条线），对于圆要画成四个圆弧组成。画出模型的外边界：边界可以是铁心中心或则铁心外表面，油箱箱壁，或则为无 限远处（对分析结果没有影响处）。将所有模型全部炸开（没有“块”存在），创建面域：绘图一面域一将所有模型选 中，检查图形将多余的点、线以及重复或则不需要的块去掉，做到每种

3、材料对应一个 块为准。输出Sat文件：文件一输出一文件类型 ACIS（*.sat）文件名称及保存位置自己设定。6导入模型utility menu -File -Import -Sat选择你保存的 sat文件，点击试图方向中的 Front View.7缩放模型（待定）Main MenufPreprocessor fModelingfOperate fScalefAreas（2D）Volomes（3D）2D时将x, y方向模型缩小0.001彳（由mm改为m）3D时将x, y, z方向模型缩小0.001倍（由mm改为m）8进行布尔运算Main MenufPreprocessor fModelingf

4、Operate fBooleans fDverlap fAreas（2D） Volomes（3D）9压缩编号（可以省略）Main MenufPreprocessor fNumbering ctrls fcompress Numbers10定义材料种类和属性（电场计算中、电极可以当边界进行计算，如不当边界计算，需定义材料的相对介电常数，此时可将相对介电常数定义为很大的值）。Main MenufPreprocessor fMaterial Props fMaterial Models电场计算中常用的材料属性就是 Electromagnetics -Relative Permittivity相对介电

5、常数 Constant （各自同性）（对于二维选此项即可）Orthotropic（各自异性）Anisotropic常用材料e 油：2.2 纸：4.4 油浸纸：3.5 电缆纸：3.6对于金属件取10e11层压木：2.9 皱纹纸2.911定义单元类型和属性Main Menu- Preprocessor -Element Type - Add/Edit/Delete -AddElectrostatic 中，2D Qvad 121 3D Brick 122 3D Tet M23自由度为节点电压,自由度为节点电压自由度为节点电压h法2D PLANE 121 单元 四边形 8 节点 3D SOLID122

6、单元 砖形20节点或SOLID12W元四面体10节点P方法：3D SOLID127单元 四面体10节点3D SOLID128 单元 六面体 20 节点Add单元类型和属性后点击options Element behavior选项中根据分析需要选择plane（平面）或则Axisymmetric（轴对称）12附单元及材料属性Main Menu-Preprocessor -Meshing-Mesh Attributes -Picked Areas（2D） Picked Volomes（3D）13剖分Main MenufPreprocessor fMeshingfMeshTool在h方法中，如果存在电

7、场明显集中的情况，应减小剖分单元的尺寸再计算一次，以 确定误差。对于模型不是很大可以用下列方法：Main MenufPreprocessor fMeshingfSize cntrls fSmartsizefBasic f1（fine） Main Menu-Preprocessor -Meshing-Mesh Areas-Free-Pick All fOK 13定义边界MainMenu- Solution（Preprocessor 中也有选项）一 Define Loads - Apply 一Electric fBoondaryfVoltage fon Nodej J-Normal（垂直边界），n

8、 Lines on AreasLJ-Parallel（ L平行边界、平行边界不需定义，自动满足） 定义垂直边界之后，需在 Voltage |on Keypoints Y on Nodes中设置边界的on Lines 电压值 =on Areas一14加载（只介绍加电压）Main MenufSolution fDefine Loads fApplyfElectric fBoondaryfVoltage - on Keypoints（点） on Nodes （节点） on Lines （ 线） on Areas （面）电压为有效值，单位V15求解选择分析类型Main Menuf Solution f

9、Analysis Type fNew AnalysisSteady-State（稳态）（对于二维电场可以近似为此种状态）Harmonic（谐性）选择交流分析的求解器Main Menuf Solution fAnalysis Type fAnalysis Options用Jacobi Conj Grad 求解器（对单场问题的求解速度快）如采用P方法（P方法仅用于3D）定义载荷前选项对于P方法求解，下列求解选项有效?指定收敛标准?指定P阶次控制?考虑奇异求解Main Menu- Solution -Solve -Current LS16.显示结果读入结果Main Menuf General pos

10、tproc fRead Results fFirst Set显示结果Main Menu-General postproc -Plot Results -Vector Plot - PredefinedElec fulx dens D（电通密度）Flux&gradient Elec fi EF（电场强度）可以由下式计算电极之间的电容We=-C（V1-V0）2 We 为静电能 2C=2We/（V 1-V0）2注意：在ANSYSK只要选择谐性分析，则所有的载荷均应输入峰值，结果场强也为 峰值，但电场计算中为读结果方便，输入的是有效值，场强也为有效值。但We本来应是有效值，这时则比实际值小 2倍。（J2） 2=2,计算时要注意修正显示We1）选中全部单元Main Menu -General Postproc -Element Table -Define Table一Add选中Energy（能量）如果不起名，能量表示为 SENE.可在De巾ne Additiona