基于ansys平台的电磁场数值仿真

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1、实验报告实验名称基于ANSYS平台的电磁场数值仿真课程名称工程电磁场院系部：电气与电子工程学院学生姓名：同组人：指导教师：实验日期：专业班级：试验台号：学号：成绩：华北电力大学实验二基于ANSYS平台的电磁场数值仿真一、实验目的1.在仿真过程中学会使用ANSYS软件。2.学会边值问题的建模方法。3.学会用仿真软件检验对电磁场分布的猜测。二、实验类型本实验为验证型教学实验。三、实验仪器配备有ANSYS软件平台的台式计算机。四、实验原理本实验是在ANSYS平台上开发的。ANSYS是国际上著名的有限元软

2、件包，可对结构力学、流体力学、传热学和电磁学等领域的问题进行求解。其特点是图形界面友好，易学，前后处理功能强大。在ANSYS平台上开发电磁场数值仿真实验，只需将问题的求解过程描述清楚，按照给定步骤上机操作，即可得到预期结果。五、实验内容a无限长圆柱导体a无限长圆柱导体D图1仿真计算模型（图中a、D可自定）仿真实验包括静电场试验和恒定磁场试验，可任选一个（本实验选作静电场试验）。对于静电场试验，图1中两导体点位分别为100V和-100V；对于恒定磁场试验，图1中两导体电流密度分别为10000A/㎡和

3、-10000A/㎡。根据几何结构和源分布的对称性，仿真实验可选用1/4或1/2平面进行建模。实验分为两步：第一步，按照给定步骤和给定参数上机操作；第二步，尝试改变某些参数，观察仿真结果的变化。一、实验步骤及结果1、打开ANSYS软件，并熟悉各项操作。2、给定材料相对介电常数，设定内部单元类型，设定外部无限单元类型，并创建几何模型。3、选择模型各部分之间集合运算，删除导体部分，定义区域属性。4、进行外部无限单元划网格和内部有限单元划网格。5、在导体表面加电位，左侧导体加-100V电位，右侧导体加10

4、0V电位。6、给无限边界加标志。7、求解。网格剖分图8、显示电位9色云图电位云图1、显示等电位线分布等电位线分布图10、箭头显示电位移矢量或电场强度电位移矢量图电场强度图11、退出ANSYS软件。七、思考题1、在仿真过程中，因为整个平面中的电荷和电解质关于1/4或者1/2具有对称性，也就是说整个平面的电场、电位等关于1/4或者1/2平面对称。所以可以采用1/4或者1/2平面建模。2、网格剖分的疏密程度对仿真结果有影响。ANSYS有限元网格划分是进行数值模拟分析至关重要的一步，它直接影响着后续数值计

5、算分析结果精确性。网格数量的多少将影响计算结果的精度和计算规模的大小。一般来讲，网格数量增加，计算精度会有所提高，但同时计算规模也会增加的。