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文档简介
1、电磁场ansoft软件应用作业姓名 学号 班级 静电场范例:一、题目单心电缆有两层绝缘体,分界面为同轴圆柱面。已知,R1=10mm,R2=20mm,R3=30mm,R4=31mm,内导体为copper,外导体为lead,中间的介质150, 230, ,内导体U=100V,外导体为0V求1用解析法计算电位,电场强度,电位移随半径的变化,计算单位长度电容和电场能量。2用ansfot软件计算上述物理量随半径的变化曲线,并画出电压分布图,计算出单位长度电容,和电场能量二、解答1、解析法:在介质中取任意点P,设它到电缆中心距离为r。过P点作同轴圆柱面,高为l。该面加上上下两底面作为高斯面S。 将方程联立
2、,代入数据解得:,所以 电位 V V电场能量单位长度电场能量单位长度电容2、ansoft仿真根据题目的要求,利用Maxwell2D仿真建立相应的模型。(1)利用几何建模器,建立题目相应的几何模型(2)根据已画几何模型,填入相应的物质。其中最外层为真空,从外往里分别为copper,250, 330和lead。(3)定义边界、源、气球。如下图所示,分别为外层0V,内层100V,外界为气球。(4)求解量的设定。外圈接地。(5)网格的生成。到现在为止建模任务已经完成。如下图。 (6)问题的求解1)E分布的图形。2)D分布的图形。3)静电能量分布的图形。4)电容的计算。可知,计算所得的电容为2.0324
3、E-10 F,与计算结果相符。三、学习心得刚开始接触Ansoft时,感觉很困难,但是经过一段时间的学习以后,感觉这个软件用起来还是挺方便的。这也使我对于有限元法和Ansoft有了一定的了解,对于利用仿真的方法形象的模拟静电场有了一定的体会。在进行静电场仿真的时候,我也遇到了许多的问题。比如说,不知道还要设定气球边界,结果使左后生成的图只是集中在画图的小区域中,而气球边界是用来模拟无限大的求解区,可以有效的隔绝模型外的电荷源或电压源。再比如说,一些参数的设定上,在最后生成矢量图的时候,由于size与spacing的设定不好,出现了箭头过疏与过密的问题;其他参数的设定,一般情况下,我都是用系统的建议值。这次的静电场仿真作业让我对静电场有了更加深入的了解,同时对解析法有了更加
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