电场分析的步骤和ANSYShelp中的例子.docx

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1、关于电场分析的步骤和例子电场分析要计算的典型物理量有：电场，电流密度，电荷密度，传导焦耳热纯电场分析：包括，稳态电流传导分析，静电场分析，电路分析静电场的分析基础是泊松方程：主要的未知量（节点自由度）是标量电位（电压）可用于电场分析的单元：表1传导杆单元单元维数形状或特性自由度1INK683-D单轴，2节点温度和电压表22-D实体单元单元维数形状或特性自由度P1ANE672-D四边形，4节点温度和电压P1ANE1212-D四边形，8节点电压表33-D实体单元单元维数形状或特性自由度使用注意S01ID53-D六面体,8节点每个节点6个自由度；可以是位移、温度、电压、磁标量位可用作热一电耦合单元或

2、作为电一磁耦合场单元S0I.ID693-D六面体,8节点节点温度、电压可用作热一电耦合单元S01ID983-D四面体，10节点每个节点6个自由度；可以是位移、温度、电压、磁标量位可用作热一电耦合单元或作为电一磁耦合场单元S01ID1223-D六面体,20节点电压S01ID1233-D四面体，10节点电压表4壳单元单元维数形状或特性自由度SHE111573-D四边形壳，4节点温度和电压表5特殊单元单元维数形状或特性自由度MATRIX50无（超单元）根据结构中包括的单元确定根据包含的单元类型决定INFIN1102-D4或8节点每节点一个，可以是磁矢量位、温度、电压INFIN1113-D六面体，8或

3、20节点AX,AY,AZ磁矢量位、温度、标量电位或标量磁位表6通用电路单元单元维数形状或特性自由度CTRCU124无通用电路单元，最多可6节点每节点三个；可以是电势、电流或电动势降表7带电压自由度单元的反作用力E1ementKEYOPT(1)DOFsMateria1PropertyInputforVO1TDOFReactionForceP1ANE67N/ATEMP,VO1TRSVX,RSVYE1ectricCurrentF1abe1=AMPS1INK68N/ATEMP,VO1TRSVXE1ectricCurrentF1abe1=AMPSS01ID69N/ATEMP,VO1TRSVX,RSVY,

4、RSVZE1ectricCurrentE1abe1=AMPSSHE11157N/ATEMP,VO1TRSVX,RSVYE1ectricCurrentF1abe1=AMPSP1ANE531VO1T,AZRSVXtRSVYE1ectricCurrentF1abe1=AMPSS01ID971AX,AY,AX,VO1TRSVX,RSVY,RSVZE1ectricCurrentF1abe1=AMPS4AX,AY,AZ,VO1T,CURRSO1.ID1171Z,VO1TRSVXtRSVYtRSVZE1ectricCurrentF1abe1=AMPSP1ANE121N/AVO1TPERX,PERYE1ect

5、ricChargeE1abe1=CHRGS01ID122N/AVO1TPERX,PERY,PERZE1ectricChargeF1abe1=CHRGS01ID123N/AVO1TPERX,PERY,PERZE1ectricChargeF1abe1=CHRGS01ID127N/AVO1TPERX,PERY,PERZE1ectricChargeF1abe1=CHRGSO1.ID128N/AVO1TPERX,PERY,PERZE1ectricChargeF1abe1=CHRGC1RCU1240-12VO1T,CURR,EM1-N/AE1ectricCurrentE1abe1=AMPSCIRCU125

6、Oor1VO1TN/AE1ectricCurrentF1abe1=AMPSTRANS126N/AUX-VO1T,IY-VO1T,UZ-VO1TN/AE1ectricCurrentF1abe1=AMPSP1ANE136VO1T,AZRSVX,RSVYE1ectricCurrentE1abe1=AMPS7UX,UY,UZ,VO1TPERX,PERYNegativeE1ectricChargeF1abe1=AMPSSO1ID5O1X,UY,UZ,TEMP,VO1T,MGRSVXtRSVYtRSVZE1ectricCurrentF1abe1=AMPSPERX1PERY,PERZNegativeE1ec

7、tricChargeF1abe1=AMPS1TEMP,VO1T,MAGRSVX,RSVY,RSVZE1ectricCurrentF1abe1=AMPS3UX,UY,UZ,VO1TPERX,PERY,PERZNegativeE1ectricChargeF1abe1=AMPS9VO1TRSVX,RSVY,RSVZE1ectricCurrentE1abe1=AMPSS01ID98OUX,UY,UZ,TEMP,VO1T,MAGRSVX,RSVY,RSVZE1ectricCurrentF1abe1=AMPSPERX,PERY,PERZNegativeE1ectricChargeF1abe1=AMPS1T

8、EMP,VO1T,MAGRSVX,RSVY,RSVZE1ectricCurrentF1abe1=AMPS3UX,UY,UZ,VO1TPERX,PERY,PERZNegativeE1ectricChargeF1abe1=AMPS9VO1TRSVX1RSVY1RSVZE1ectricCurrentF1abe1=AMPSS01ID62N/AUX,UY,UZ,AX,AY,AZ,VO1TRSVX,RSVY,RSVZE1ecticCurrentE1abe1=AMPSINFIN1101VO1TPERX,PERYE1ectricChargeF1abe1=CHRGINFIN1112VO1TPERXtPERY,P

9、ERZE1ectricChargeF1abe1=CHRG稳态电流传导分析简介稳态电流传导分析可以分析计算直流电流和电压降产生的电流密度和电位分布。可以进行两种加载：电压和电流。稳态电流传导分析认为电压和电流成线性关系，即电流与所加电压成正比。稳态电流传导分析的步骤稳态电流传导分析有三个主要的步骤：1 .建立模型2 .加载并求解3 .观察结1 .建立模型建立模型，定义工作文件名和标题：命令：/FI1NAME,/TIT1EGUI：Uti1ityMenuFi1eChangeJobnameUti1ityMenuFi1eChangeTit1e在GUI参数选择框中选择E1ectric选项。以便能够选择需要

10、的单元。GUIiMainMenuPreferencesE1ectromagneticsE1ectric然后按照ANSYS建模与分网指南中的描述定义单元类型、定义材料特性并建立几何模型。在电流传导分析中，可以使用下列单元： 1INK68：三维二节点热/电线单元 P1ANE67：二维四节点热/电四边形单元 S01ID5：三维八节点结构/热/磁/电六面体单元 S01ID69：三维八节点热/电六面体单元,S01ID98：三维十节点结构/热/磁/电四面体单元SHE11157：三维四节点热/电光单元MATRIX50：三维超单元单元的详细介绍可参看前面单元表。必须只定义一种材料特性：电阻（RSVX）,它可以

11、是和温度有关的。2.加载并求解此步骤定义分析类型及其选项、给模型加载、定义载荷步选项并求解：进入SO1UTION处理器命令：/SO1UGUIiMainMenuSo1ution定义分析类型作下列任何一个操作： 在GU1方式下，选择路径：MainMenUSo1utionNewAna1ysis并选择StatiC分析。 如果是一个新的分析，执行下列命令：ANTYPE,static,new 如果是需要重启动一个前面做过的分析（如施加了另外一种激励），使用命令ANTYPE,STATIC,RESTSo1utionAna1ysisOptions加载电流电流（AuPS）是经常加在模型边界上的集中节点载荷（AuP

12、S仅仅是一个载荷标志，和单位制无关），正值代表电流流入节点，负值代表流出节点。如果是均匀电流密度分布，应该耦合节点上的VO1T自由度，再将总电流加到某一个节点上去。命令：FGUI:MainMenuSo1ution-1oads-App1y-E1ectric-ExcitationCurrent电压电压(VO1T)是经常加在模型边界上的DOF约束,一个典型的应用是说明导体的一端电压值为零(接地端)，另一端为一给定电压。命令：DGUI:MainMenuSo1ution-1oads-App1y-E1ectric-ExcitationCharge备份数据.用工具条中的SAVE_DB按钮来备份数据库，如果计

13、算机出错，可以方便的恢复需要的模型数据。恢复模型时，用下面的命令：命令：RESUMEGUIiUti1ityMenuFi1eResumeJobname.db开始求解命令：SO1VEGUI:MainMenuSo1utionCurrent1S施加其它载荷条件如果希望进行其他加载情况的计算，可以从这里再按照上述步骤操作即可。完成求解命令：FINISHGUIiMainMenuFinish观看结果ANSYS把结果文件写入JObename.RST中，数据有：主数据：节点电压(VO1T)导出数据:节点和单元电场(EFX,EPY,EFZ,EFSUM)单元电流密度(JSX,JSY,JSZ,JSSUM)单元焦耳热(JHEAT)节点感生电流进入后处理器：命令：/POST1GUI：MainMenuGenera1Postproc在POST1中读结果在POSTI中后处理数据时，数据库中的模型数据一定要与结果数据相统一，且存在Jobname.RST文件。用RESUME命令读入模型数据，用SET命令读入结果数据。用下列命令把希望的时间点的结果读入数据库：命令：SET,TIMEGUI:Uti1ityMenu1istResu1ts1oadStepSummary如果没有数据和指定的时间点对应,程序自动