實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案電場(chǎng)有限元分析計(jì)算操作過程電場(chǎng)計(jì)算分h方法p方法2種。其中p方法僅用于3D，且其計(jì)算精度不受剖分單元大小的影響，所以使用比較方法，h方法可用于2D和3D，但計(jì)算時(shí)需注意剖分單元大小對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。1清空數(shù)據(jù)庫(kù)開始新任務(wù) utilitymenu →File→clear&StartNew 選Donotreadfile 點(diǎn)擊OK→Yes2定義作業(yè)名utilitymenu→File→changeJobname3定義分析標(biāo)題utilitymenu→File→changeTitle4選擇分析類型MainMenu→PreprocessorElectric（靜電場(chǎng)分析）h→method（h方法）p→methodElectr （p方法靜電場(chǎng)分析）5建立模型（在此介紹用 AutoCAD2007 建立二維模型）注意：受ANSYS軟件自身的約束所以要使模型簡(jiǎn)化（即用最簡(jiǎn)化的模型體現(xiàn)最真實(shí)的實(shí)際情況）5.1將你要分析的對(duì)象用 CAD畫出，注：不同的材料要有自己獨(dú)立的區(qū)域 (即兩種材料不能共用同一條線)，對(duì)于圓要畫成四個(gè)圓弧組成。5.2畫出模型的外邊界：邊界可以是鐵心中心或則鐵心外表面，油箱箱壁，或則為無限遠(yuǎn)處（對(duì)分析結(jié)果沒有影響處）。5.3將所有模型全部炸開（沒有“塊”存在），創(chuàng)建面域：繪圖→面域→將所有模型選中，檢查圖形將多余的點(diǎn)、線以及重復(fù)或則不需要的塊去掉，做到每種材料對(duì)應(yīng)一個(gè)精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案塊為準(zhǔn)。5.4輸出Sat文件：文件→輸出→文件類型→ ACIS(*.sat) 文件名稱及保存位置自己設(shè)定。導(dǎo)入模型utilitymenu →File→Import →Sat?選擇你保存的sat文件，點(diǎn)擊試圖方向中的 FrontView.縮放模型（待定）Main Menu→Preprocessor→Modeling →Operate→Scale→Areas(2D)Volomes(3D)2D時(shí)將x，y方向模型縮小0.001倍(由mm改為m)3D時(shí)將x，y，z方向模型縮小0.001倍(由mm改為m)進(jìn)行布爾運(yùn)算Main Menu→Preprocessor →Modeling →Operate→Booleans→Dverlap→Areas(2D)Volomes(3D)壓縮編號(hào)(可以省略)Main Menu→Preprocessor→Numberingctrls →compressNumbers定義材料種類和屬性（電場(chǎng)計(jì)算中、電極可以當(dāng)邊界進(jìn)行計(jì)算，如不當(dāng)邊界計(jì)算，需定義材料的相對(duì)介電常數(shù)，此時(shí)可將相對(duì)介電常數(shù)定義為很大的值）。Main Menu→Preprocessor→MaterialProps →MaterialModels電場(chǎng)計(jì)算中常用的材料屬性就是 Electromagnetics →RelativePermittivity精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案相對(duì)介電常數(shù) Constant （各自同性）(對(duì)于二維選此項(xiàng)即可)Orthotropic （各自異性）Anisotropic常用材料ε 油：2.2 紙：4.4 油浸紙：3.5 電纜紙：3.6 對(duì)于金屬件取 10e11層壓木：2.9 皺紋紙2.9定義單元類型和屬性MainMenu →Preprocessor→ElementType →Add/Edit/Delete →AddElectrostatic 中，2D Qvad1213D Brick1223D Tet 123h法 2D PLANE121 單元 四邊形 8節(jié)點(diǎn) 自由度為節(jié)點(diǎn)電壓3D SOLID122 單元 磚形20節(jié)點(diǎn)自由度為節(jié)點(diǎn)電壓或SOLID123單元 四面體 10節(jié)點(diǎn)P方法：3DSOLID127 單元 四面體 10節(jié)點(diǎn)自由度為節(jié)點(diǎn)電壓3DSOLID128 單元 六面體 20節(jié)點(diǎn)Add單元類型和屬性后點(diǎn)擊 options Elementbehavior 選項(xiàng)中根據(jù)分析需要選擇plane(平面)或則Axisymmetric( 軸對(duì)稱)12附單元及材料屬性Main Menu→Preprocessor→Meshing→MeshAttributes →PickedAreas(2D)PickedVolomes(3D)精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案剖分Main Menu→Preprocessor→Meshing→MeshTool在h方法中，如果存在電場(chǎng)明顯集中的情況，應(yīng)減小剖分單元的尺寸再計(jì)算一次，以確定誤差。對(duì)于模型不是很大可以用下列方法：Main Menu→Preprocessor →Meshing →Size cntrls→Smartsize→Basic→1(fine)Main Menu→Preprocessor→Meshing→Mesh→Areas→Free→PickAll→OK13定義邊界Main Menu→Solution(Preprocessor 中也有選項(xiàng))→Define Loads→Apply→Electric→Boondary→Voltage→ on NodesJ-Normal(垂直邊界) on Lineson AreasJ-Parallel(平行邊界、平行邊界不需定義，自動(dòng)滿足 )定義垂直邊界之后，需在 Voltage→ onKeypointsonNodes 中設(shè)置邊界的onLines 電壓值onAreas14加載（只介紹加電壓）Main Menu→Solution →Define Loads→Apply→Electric→Boondary →Voltage→onKeypoints( 點(diǎn))精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案onNodes （節(jié)點(diǎn)）onLines (線)onAreas （面）電壓為有效值，單位 V求解15.1選擇分析類型MainMenu →Solution→AnalysisType→NewAnalysisSteady-State(穩(wěn)態(tài))（對(duì)于二維電場(chǎng)可以近似為此種狀態(tài)）Harmonic( 諧性)15.2選擇交流分析的求解器MainMenu →Solution→AnalysisType→AnalysisOptions用JacobiConjGrad 求解器（對(duì)單場(chǎng)問題的求解速度快）15.3如采用P方法（P方法僅用于3D）定義載荷前選項(xiàng)對(duì)于P方法求解，下列求解選項(xiàng)有效指定收斂標(biāo)準(zhǔn)指定P階次控制考慮奇異15.4求解MainMenu →Solution→Solve→CurrentLS顯示結(jié)果16.1 讀入結(jié)果MainMenu →Generalpostproc →ReadResults→FirstSet精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案16.2 顯示結(jié)果MainMenu →Generalpostproc →PlotResults→VectorPlot→PredefinedElecfulxdensD （電通密度）Flux&gradientElecfieldEF （電場(chǎng)強(qiáng)度）16.3 可以由下式計(jì)算電極之間的電容1We= C(V1-V0)2 We為靜電能2C=2We/(V1-V0)2注意：在ANSYS中，只要選擇諧性分析，則所有的載荷均應(yīng)輸入峰值，結(jié)果場(chǎng)強(qiáng)也為峰值，但電場(chǎng)計(jì)算中為讀結(jié)果方便，輸入的是有效值，場(chǎng)強(qiáng)也為有效值。但 We本來應(yīng)是有效值，這時(shí)則比實(shí)際值小 2倍。（ 2）2=2，計(jì)算時(shí)要注意修正。顯示W(wǎng)e1)選中全部單元2）MainMenu →GeneralPostproc →ElementTable →DefineTable→Add選中Energy(能量)如果不起名，能量表示為 SENE.可在DefineAddit