ansoft實驗報告

1、電磁場 an soft 軟件應(yīng)用作業(yè)姓名_學(xué)號_班級_靜電場范例:一、題目單心電纜有兩層絕緣體，分界面為同軸圓柱面。已知，R=10mm,E=20mm,E=30mm,4=31mm內(nèi)導(dǎo)體為copper， 外導(dǎo)體為lead, 中間的介質(zhì) 1=50,2=30,內(nèi)導(dǎo)體U=100V外導(dǎo)體為0V求1用解析法計算電位，電場強(qiáng)度，電位移隨半徑的變化，計算單位長 度電容和電場能量。2用ansfot軟件計算上述物理量隨半徑的變化曲線，并畫出電壓分布圖，計算出單位長度電容，和電場能量、解答1001、解析法:在介質(zhì)中取任意點P,設(shè)它到電纜中心距離為r。過P點作同軸圓柱面，高為I。該面加上上下兩底面作為高斯面S。D dS

2、 =(2二rl)DSR2R3U-REQR2E2dr將方程聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)解得:v/mE1r所以電位R2rR3E2e1電場能量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單位長度電場能量e22- rdr =2二(1.1810ln艮R11.9710ln_R3)R21.0210J m單位長度電容u22We2 1.02 102=2.04 10,0Fm2、an soft仿真根

3、據(jù)題目的要求，利用Maxwell2D仿真建立相應(yīng)的模型(1)利用幾何建模器，建立題目相應(yīng)的幾何模型(2)根據(jù)已畫幾何模型，填入相應(yīng)的物質(zhì)Value0和lead。(3)定義邊界、源、氣球。如下圖所示，分別為外層0V,內(nèi)層100V,外界為氣球。BoundaryAssiginedIvaluelvalueIballoonlballoon1 valuedvalue於Single SelectS&le亡ttojBctMaterial其中最外層為真空，從外往里分別為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:廣Charge陽Voltage(4)求解量的設(shè)定。外圈接地。 Sinplo- BelQEtr MuLt-iplo EelectDeaelMtObje-ctsndTvi,*ipbjsctlBJ-gnaiT凸bja

5、ct.2obifflct-3ZOQDLInHftlptfanbaf- Single Select廠Eultiple Select鼻:e select： IgnaL LneGzoundZoom InZoom OutFit 3LL1Fit DrawingNaEKi |objectl中Include in ntatrix(5)網(wǎng)格的生成Ho lipCbje-ctCondTypenbj et2 objects*bj et 4Ground到現(xiàn)在為止建模任務(wù)已經(jīng)完成。如下圖Executive CommandsSolver:ElectrostaticDrawing:XY Plane*(6)問題的求解1)E分

6、布的圖形2)D分布的圖形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，計算所得的電容為2.0324E-10 F，與計算結(jié)果相符二、學(xué)習(xí)心得3）靜電能量分布的圖形4）電容的計算剛開始接觸Ansoft時，感覺很困難， 但是經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)以后， 感覺這個軟件用起來還是挺方便的。這也使我對于有限元法和Ansoft有 了一定的了解，對于利用仿真的方法形象的模擬靜電場有了一定的體會。 在進(jìn)行靜電場仿真的時候，我也遇到了許多的問題。 比如說，不知道還要設(shè)定氣球邊界，結(jié)果使左后生成的圖只是集中 在畫圖的小區(qū)域中，而氣球邊界是用來模擬無限大的求解區(qū)，可以有效 的隔絕模型外的電荷源或電壓源。再比如說，一些參數(shù)的設(shè)定上，在最 后生成矢量圖的時候，由于size與spacing的設(shè)定不好，出現(xiàn)了箭頭過 疏與過密的問題；其他參數(shù)的設(shè)定，一