Maxwell 软件培训―2D静电场

1、Maxwell 软件应用 2D 静电场,王 琪,2,主要内容,Maxwell 软件应用简介 有限元分析方法 Maxwell 2D 界面功能 2D 电场计算建模 2D 模型求解 2D 图形后处理 2D 参数化分析*,3,Maxwell 软件简介,Maxwell 软件是Ansoft公司仿真软件系列中的电磁场分析模块,4,Maxwell 软件简介,Maxwell 软件的特点 友好的界面 操作的简便性 方便灵活的建模 自适应网格剖分 方便的后处理显示 强大的场计算器,2D 操作界面,2D 建模器,Maxwell V11（3D）操作界面,5,Maxwell 软件简介,Maxwell 软件仿真的一般步骤,

2、选择求解器,6,有限元方法 ( Finite Element Method ),有限元方法就是将整个连续的场求解区域离散（剖分）成若干个小的子块（称为“单元”）； 由求解变量（电位 j）在整个场域的分布转而求解变量在每个单元节点上的离散值； 每个单元内的变量值再应用插值公式求得；,7,有限元方法 ( Finite Element Method ),有限元方法是一种对偏微分方程的离散化数值近似； 有限元方法是对全场域的离散化求解；,静电场有限元方程,有限元离散化,以电位 为求解变量,有限元网格的数量和质量决定了计算的精度和速度,8,有限元方法 ( Finite Element Method ),

3、Maxwell 软件的有限元网格 2D 计算采用6节点三角元 3D 计算采用10节点四面体元 采用2阶二次多项式插值 Az(x,y) = a0 + a1x + a2y + a3x2 + a4xy + a5 y2,网格剖分的质量会影响到收敛速度和收敛精度； 以等边三角元网格质量为最佳,9,有限元方法 ( Finite Element Method ),误差分析 将求解的变量近似解带回原方程，得到每个单元内的能量误差Ri，误差Ri为常量； 得到能量误差百分比，以此作为网格细分和收敛的判据,10,有限元方法 ( Finite Element Method ),Maxwell 网格自适应流程,求解是否

4、结束的两个判据： （1）求解精度 error% （2）最大求解次数 Nmax,开始求解,11,有限元方法 ( Finite Element Method ),定性分析待求场特性，确定合适的简化模型； 在Maxwell 中建立计算模型； 施加合适的边界条件和源； 设定求解误差和最大计算步数；(自适应) 求解并进行后处理场量图显示。,Maxwell 的一般使用,手动设置网格剖分参数或人为干预网格自适应剖分 利用场计算器进行进一步场量计算分析 多场耦合协同分析*,Maxwell 的高级使用,12,Maxwell 2D 界面功能 ( Control Panel ),【ANSOFT】介绍Ansoft公司

5、的联系方式、产品信息和基本配置等 【PROJECTS】所有的求解文件和操作均在此目录下 【TRANSLATORS】文件类型转换器 【PRINT】屏幕窗口打印 【UTILITIES】常用工具，包括颜色设置、材料参数、函数计算等 【EXIT】退出Maxwell,13,About Maxwell,14,Translators Panel,15,Maxwell Utilities,颜色调整,2D建模器,画图程序,函数求解器,材料参数库,Note 材料库分为全局材料库和局部材料库两种： 全局材料库在所有计算模块中都可以使用，只能在控制面板的工具 的材料参数库中修改，在材料管理器中的材料列表中显示为 Ex

6、ternal 局部材料库用户自定义材料，只能用于当前项目，Local,16,Utilities Materials,名称,材料各种属性,属性选项,特殊属性,17,Project Manager,Project Commands,Alias Commands,18,Project Commands,当前项目名称和路径,当前项目名(Alias)下所有的子项目(Project)列表,创建新的Project,重命名某个Project,压缩 / 存档,删除,复制,移动,分类,查找,19,Project Commands,Project名称最多可以达到32个字符 Project名称不能为中文,选择Proj

7、ect 类型,新建后直接打开,Type in a new project name,20,Project Commands,压缩,存档,压缩是指对单独的Project file中的部分文件打包压缩，而不是将Project Directory中的所有Project files全部打包在一起,存档会删除部分文件（如求解结果和网格信息）以节省磁盘空间，但基本的模型信息仍保留,21,Project Commands,当前所有项目列表,待删除项目列表,Note 点击确定删除后，不可恢复,22,Project Commands,Note 文件将会被复制到当前的工作文件夹,23,Project Comman

8、ds,在此处选择所要移动的项目所在文件夹路径,确定所要移动的文件的源路径和目标路径,Note 此窗口只能选择待移动的源文件地址，文件将被移动到当前工作文件夹下,24,Project Commands,可以根据文件名、创建作者、注释文本为搜索关键字,搜索结果显示窗口,待搜索文件类型,25,Alias Commands,当前项目名称和路径,当前项目名(Alias) 列表,添加,编辑,删除,改变路径,26,Alias Commands,通过该窗口来输入或选择需添加文件地址,使用当前目录或者指定一个新的目录地址,输入新的项目名(Alias),27,Alias Commands,28,Alias Com

9、mands,“使用当前目录”则意味着将当前目录下的所有projects文件新归为另一个项目名(Alias),Note 此处只是新建一个项目名，指向已有projects文件，而非将所有projects复制,29,Alias Commands,30,Alias Commands,使用创建新目录”则意味着在目录文件夹中新建一个文件夹作为projects的目录地址,Note 新建文件夹后，内部projects文件为空,31,Alias Commands,32,Alias Commands,选择要删除的项目名(Alias),该项目中所有projects列表,仅删除项目名称，保留所有projects文件,

10、同时删除项目名和所有projects文件,Note 彻底删除，不可恢复,33,Alias Commands,输入或选择新的项目文件夹,34,Project Information,Project基本信息,模型显示窗口,显示文件大小,打开projects执行窗口,保存文本注释,当project文件被锁定时，用于解锁恢复,当前project状态,35,Project Information,Notes可以用来记录projects的计算参数(模型尺寸，材料等) 可以输入中文,输入完成后要点击“Save Notes”进行保存 保存后按钮变为灰色不可用状态,36,2D Executive Command

11、s,新建一个Project，打开进入执行命令对话框,选择场求解器,选择建模类型,建模,添加材料,添加边界条件和源,设置计算参数,设置求解参数,求解,后处理,参数化变量*,放大,缩小,模型全局化,绘图区全局化,实体 / 框架显示,收敛,Note 执行菜单旁的表示命令执行完成,Note 只有上一项任务完成后才能进入下一项的操作,37,2D Executive Commands,38,2D Electric field Solver,39,2D Drawing Plane,直角坐标系模型（XY Plane）描绘的是模型截面沿Z方向延伸，适用于平行平面场的计算分析 轴对称模型（RZ Plane）描绘的

12、是模型截面绕Z轴旋转360，适用于轴对称场和子午平面场的计算分析,40,2D Define Model,Step 1：选择求解器和建模坐标平面,Step 2：点击 Draw Model 进入建模器,示例一： 平行板电容器电场计算,41,2D Modeler,图形绘制区域,42,2D Modeler Toolbar,43,2D Modeler Menu,Two Objects (Overlap),Union,Subtract,Intersect,Simplify用于进行布尔运算后，移去边上的无关点,Note (1) 布尔操作后原来的物体并没有被删除，而是被指定为Non-Model，自动处于隐藏状

13、态； (2) 非封闭物体不能够进行布尔操作,44,2D Modeler Menu,Tips （1）开始建模前的首要工作就是定义模型单位Drawing Units （2）并定义建模绘图区域Drawing Size （亦为求解区域大小） 绘图区大小一般为模型结构的35倍,网格设置也可在绘图区中直接按G进入,45,2D Drawing Model Polyline,Polyline用于构建一条或多条直线组成的折线段，可用于画封闭物体，也常用于连接非封闭物体的端点，形成封闭物体。 Polyline可以通过鼠标操作也可以通过键盘输入操作，还可以两者配合； 当画图过程中出现某一点定位错误时，可以通过鼠标右

14、键撤消该点操作 当画线完成时，在终点处双击鼠标左键，或者连按两次回车键退出命令,Note 如果构建的是封闭物体，软件将自动弹出属性对话框，可以更改名称和颜色,Tips 在使用键盘输入画线时，既可以在【dU】和【dV】中输入相对偏移量（相对坐标），也可以直接在【U】和【V】中输入绝对坐标,46,2D Drawing Model Arc,Arc的构建方法同样有鼠标拾取和键盘输入两种方式 Arc构建时要分清楚是顺时针还是逆时针方向，确定好起始点和终点顺序 Arc的取点顺序为（Center，Start，End） Arc构建完成后会自动弹出“圆弧分段数”对话框，可以改变圆弧近似段数,Note 改变圆弧折

15、线段数后，“角度增量”（Angular Increment）会自动修正,Tips 如果圆弧折线段数较少，则圆弧曲线不光滑，但是过多的折线段数会增大几何复杂度和圆弧网格节点数，一般可以采用软件建议值； 如果曲线半径相对较小，则可以降低折线段数,47,2D Drawing Model Spline,样条线Spline用于构建一条曲线段，是根据所给基点对曲线的近似比拟 Spline也可以用于画封闭物体，会弹出对话框允许修改名称和颜色属性 Spline同样有鼠标拾取点和键盘输入坐标两种方式 双击鼠标左键或连按两次回车完成画线，弹出【New Spline】对话框，修改样条线的近似折线段数,Note 软件

16、建议段数会随着样条线长度的增加而增大,Note 样条线Spline是对曲线的折线段近似，画样条线时需要指定基点坐标 基点越多，样条线近似越精确,48,2D Drawing Model Text,Text用于在几何模型中添加文本注释，该文本可以与几何模型一起保存，一起拷贝打印 Text文本注释不会影响模型的网格剖分和计算,Note 可以通过【Model】/【Default】/【Text Size】指定默认文本字体大小 也可以选择文本，通过【Reshape】/【Scale】/【Selection】改变文本字体大小 对文本注释的选择、移动、旋转、删除等操作方法与对Object的操作相同,在【Text

17、】中输入文本注释（不认中文） 通过【Alignment】指定文本对齐方式 确定后在建模区中合适位置点击鼠标左键,49,2D Drawing Model Rectangle,Rectangle用于画矩形，同样有鼠标拾取和键盘输入两种方式 Rectangle输入的是两对角坐标,Note Circle与Arc同样需要指定近似折线段数 工具条上的Circle按钮为（圆心，半径）方式 当Rectangle与Circle相交，进行Boolean操作时，可能会出错，此时建议改用Polyline与Arc建模，再进行相应的操作，则可避免,Circle用于画圆，同样有鼠标拾取和键盘输入两种方式 Circle有两种

18、建模方式，分为（圆心，半径）方式和三点坐标方式,Circle,50,2D Drawing Model Spiral,Spiral用于画两种类型的螺旋线：矩形螺旋线和圆形螺旋线 通过【Object】/【Spiral】/【Rectangle】 (【Circular 】) 选择,Note 绕行方向是指由外向内缠绕,螺旋线建模完成后，通过鼠标或者键盘定位螺旋线的中心点位置,51,2D Drawing Model Spiral,斜拐角中的 Miter Percentage=(AC/AB)100,外边圆最大半径,每段圆心角度,Degrees Per Segment只能介于090之间（大于0）；其值越小，则

19、圆弧分段越多,52,2D Drawing Model Shortcut Keys,通过鼠标左键可以在物体的选择和撤消选择之间切换； 鼠标右键对工具和命令有撤消功能； 键盘输入坐标中可以使用 Tab 按键切换,53,2D Drawing Model Arrange 移动过程中，点击右键撤消,55,2D Drawing Model Arrange / Move,键 盘 操 作,选择需要移动的物体（鼠标左键点击选择）； 点击工具条的移动工具，或选择【Arrange】/【Move】命令； 键盘输入某一点作为基准点（该点可以任意选择，可以不在物体上）； 键盘输入目标位置点相对坐标（U，V）或者相对偏移量

20、（dU，dV）； 点击回车确定移动操作,Tips 键盘操作过程中，不显示物体移动的相对位置结果； 键盘输入目标点坐标以及偏移量是关于基准点的相对坐标位置； 鼠标和键盘可配合使用，点击鼠标右键取消移动,56,2D Drawing Model Arrange / Rotate,Tips 旋转角度 q 0，为逆时针旋转； q 0，为顺时针旋转； 指定的旋转中心点既可以在所选物体之上，也可在物体以外；,Rotate ： （1） 选择所要旋转的物体； （2） 点击工具条上的旋转按钮工具，或选择【Arrange】/【Rotate】命令； （3） 通过鼠标拾取或键盘输入指定旋转中心点位置； （4） 弹出旋转

21、角度对话框，输入旋转角度； （5） 点击OK确认,57,2D Drawing Model Arrange / Mirror,Tips 镜像对称轴只要表明方向即可，与实际直线长度、起迄点位置无关,Mirror ： （1） 选择所要旋转的物体； （2） 点击选择【Arrange】/【Mirror】命令； （3） 通过鼠标拾取或键盘输入镜像线方向矢量； （4） 点击OK确认,Note 镜像是直接对原物体的操作，镜像后，原物体位置发生改变，而不是对复制体的操作，复制需通过【Edit】/【Duplicate】命令实现,58,2D Drawing Model Duplicate / Line,Duplic

22、ate Along Line（直线复制）： （1） 选择对象； （2） 选择【Edit】/【Duplicate】/【Along Line】命令； （3） 通过鼠标拾取或键盘输入要复制对象基点（为复制直线的第一点）； （4） 鼠标移动或键盘输入指定复制直线第二点； （5） 在【Linear Duplicate】对话框中输入复制总数（包括原始对象）； （6） 单击【OK】完成复制,Duplicate 综合了Copy 和 Paste 的功能，可以在同一个工程里对对象进行多次复制,Note 复制直线可以是水平、垂直和任意角度的； 基点可以是任意位置点，可以选择对象内部或边角上的点也可以指定为相对位置坐

23、标点； 通过鼠标移动过程中，对象轮廓也随之移动； 第一点与第二点之间的距离极为多次复制的间隔,59,2D Drawing Model Duplicate / Line,Note 复制对象名称自动添加，原对象名称序号自动增加；如原对象名称为Object1，复制对象名为 Object2，Object3 复制对象颜色、名称属性可以通过属性工具按钮改变,60,2D Drawing Model Duplicate / Arc,Duplicate Along Arc（旋转复制）： （1） 选择对象； （2） 选择【Edit】/【Duplicate】/【Along Arc】命令； （3） 通过鼠标拾取或键盘

24、输入指定复制圆弧圆心； （4） 输入圆弧间隔角度和复制对象总数（包括原始对象）； （5） 单击【OK】完成复制,Note 圆弧间隔角度q 0，为逆时针复制； q 0，为顺时针复制；,61,2D Drawing Model Duplicate / Mirror,Mirror Duplicate （镜像复制）： （1） 选择对象； （2） 选择【Edit】/【Duplicate】/【Mirror Duplicate】命令； （3） 通过鼠标拾取或键盘输入镜像线方向； （4） 单击【OK】完成复制,Note 镜像复制在绘制对称图形时非常有用； 与镜像不同的是，镜像复制是与原物体的复制体作镜像操作，复

25、制后原物体仍保留在原位置,62,示例一： 平行平板电容器电场计算,假设平行极板相对板间距离足够大，即平板电容器之间电场分布可近似为平行平面场，故采用XY平面建模分析； 考虑极板的厚度，并为降低极板边缘效应，在极板两侧边采用圆弧过渡； 设极板之间充满相对介电常数er=6的均匀电介质；,设极板截面长为100mm 端部圆弧为 R2.5 的半圆 板间距离为10mm 板间电压差为1000V,2D XY Plane Model Parallel Plate,63,Parallel Plate Drawing Model,建模方法1： 选择工具栏上的Polyline工具（或点击菜单栏【Object】/【Po

26、lyline】） 用鼠标点击或从键盘输入第一个坐标点（-50，5）； 输入第二个坐标点为（50，5），此时在键盘输入中输入dU=100，dV=0； 并连按两次回车键，完成该线段； 以同样的方法构建线段（-50，10）（50，10）； 选择圆弧(Arc) 工具，依次输入圆心、起始点和终点（需注意圆弧的方向） 建模器会自动将相连封闭线构成面，并允许修改其属性（名称和颜色）； 可以采用同样的方法构建另一个极板，或者采用复制命令生成。,状态栏，亦为键盘输入栏,Tips： 利用Snap方式辅助建模； 鼠标左键单击一次选中物体，再单击取消选中；鼠标右键有“撤消”功能,64,建模方法2： 利用Polylin

27、e构建一半极板结构图（也可用矩形和封闭半圆弧组合而成）； 利用镜像复制生成另一半极板结构； 再利用镜像复制生成另外一个极板结构；,Tips 建议使用Polyline建模；（如果使用软件提供的Rectangle和Circle建模，在Union两者时可能会出错，而通过Polyline建模Union时可以避免） 只有线段构成封闭面时，才能使用布尔操作；（画圆弧后可以用Polyline连接两端点构成封闭的半圆面） 画圆弧时要注意顺时针与逆时针方向，Arc（Center，Start，End）,Parallel Plate Drawing Model,65,Parallel Plate Drawing M

28、odel,66,Step 3：点击 Setup Material 进入材料管理器,Parallel Plate Setup Material,67,Parallel Plate Setup Material,68,Parallel Plate Setup Material,69,Parallel Plate Setup Material,通过Assign为物体设置材料属性,70,Parallel Plate Setup Material,Note 在材料管理器中添加的材料为局部材料，标识为Local； 而原有系统自带材料为全局材料，标识为External（Lock）； 局部材料只能供当前模型使

29、用，而全局材料可以供所有模型使用；,Tips 可以在控制面板中的材料管理器中添加或者修改全局材料属性,Lock表示材料属性不可修改,Tips 通过衍生已有材料创建新材料，可以共享或继承原材料的基本特性，并可以加以修改（包括全局材料）,71,Step 4： 点击 Setup Boundary / Source 进入边界条件管理器,Parallel Plate Setup Boundary / Source,72,Boundary Conditions of 2D Electrostatic,在静电场求解器中，不同类型的边界条件对模型中的静电场有不同的影响,静电场求解器中的边界条件类型包括： 默认

30、边界条件； 系统自动添加 狄里克莱边界（强制电压边界）条件； 气球边界条件； 对称边界条件； 匹配边界条件。,Note 在用户指定边界条件之前，系统会自动在不同物质分界面和计算区域外边界添加适当的默认边界条件，用户自定义的边界条件会自动覆盖默认边界条件,73,Boundary Conditions of 2D Electrostatic,默认边界条件（Default Boundary） 系统自动定义的边界条件有两类： 自然边界条件；诺伊曼边界条件,自然边界条件,系统会自动将不同物体之间的分界面定义为自然边界条件，即在不同物体分界面上，电场分界面上的衔接条件将自动满足,诺伊曼边界条件,系统会自动

31、将所有外边界（求解区外边界）定义为诺伊曼边界条件，即在求解区外边界上，E的法向分量为零，强制电力线平行于外边界（即外边界也视为一根电力线），等电位线垂直于外边界,Note 用户可以通过指定边界条件改变默认边界条件，删除指定边界条件后，该边界又自动被指定为默认边界条件,74,Boundary Conditions of 2D Electrostatic,狄里克莱边界条件（强制电位边界条件） Value Boundary,Note 静电场中导体为等电位体，导体内部电场为零，所以不管导体边界电位被指定为何值，求解器都不求解导体内部的电位、电场（求解器对导体内部不进行剖分计算）。,狄里克莱边界（Val

32、ue Boundary）用于强制某一个边界为已知的电位值，既可以指定为常数，也可以指定为随位置变化的数学函数。 在静电场条件下，导体达到静电平衡，导体内部电场强度 E 处处为零。在导体内部运用高斯定律，导体内通过任意闭合面的电场通量 D 为零，说明导体内部电荷处处为零，电荷只能分布在导体表面。 在静电场中，导体为等电位体，导体表面为等电位面，导体表面电场垂直于导体外表面。,75,Boundary Conditions of 2D Electrostatic,狄里克莱边界条件（强制电位边界条件） Value Boundary,Note 狄里克莱边界条件相当于在电场计算模型中对导体或者某个边界施加

33、了一个电压源，所以在 Maxwell 3D （V 11）中，Value Boundary 改在了源的设置中。,狄里克莱边界（Value Boundary）通常用于指定导体或者物体外边界的电位标量，也用于设定两个物体之间界面处的电位，用于模拟处于两个物体之间非常薄的导体。 一般来说，如果边界处电位被设定为常数，则边界处电场强度 E=j的切向分量为零，强制电场强度垂直于边界（边界即为一根等位线）。 如果边界处电位设定为随位置变化的函数，则 E 和 J 可能不垂直于边界，其切向分量也可能并不为零，等位线不平行于边界。,76,Boundary Conditions of 2D Electrostati

34、c,气球边界条件（Balloon Boundary）,Note 指定为气球边界条件后，边界处的电场既不平行也不垂直于边界。,气球边界条件用于模拟开域电场问题，即模拟求解区为无穷大的问题，可以有效的隔绝模型外的电荷源或者电压源。 静电场求解器包括两种类型的气球边界条件：Charge ；Voltage,Charge,模拟无穷远处的电荷与求解区内的电荷相匹配，强制净电荷为零。可用于模拟静电绝缘系统。,Voltage,模拟无穷远处的电位为零。可用于模拟静电接地系统。一般情况下，Voltage 气球边界与Charge气球边界所得计算结果非常相近，但在实际中，无穷远处的电荷并不与求解区中的电荷匹配。,77

35、,Boundary Conditions of 2D Electrostatic,气球边界条件（Balloon Boundary）,Note 气球边界条件是Maxwell 2D软件所独有的模拟无穷大求解场域的边界条件设置（在 Maxwell 3D 中没有气球边界）,气球边界与强制外边界电位为零的区别： 强制求解区外边界为零属于截断边界类型，其截断求解区域的大小会影响场强计算精度和网格数量； 在气球边界条件下，求解区域的外边界电位值不一定为零； 强制边界上电位为零后，在边界处的电力线垂直于边界； 气球边界中电力线不平行也不垂直于边界。,78,Boundary Conditions of 2D E

36、lectrostatic,对称边界条件（Symmetry Boundary）,当计算的物理模型自身具有一定的对称性时（包括几何形状的对称和源的对称等），可以应用对称边界条件减小模型的计算场域，从而有效的节省计算资源。对称边界条件包括奇对称边界和偶对称边界两种。,奇对称边界（ Flux Normal ）,奇对称边界模拟对称面两侧的源为等值异号的场分布问题,奇对称边界中，电力线垂直于对称面，对称面作为一根等位线，其电位值为零。,79,Boundary Conditions of 2D Electrostatic,对称边界条件（Symmetry Boundary）,偶对称边界（ Flux Tange

37、ntial）,偶对称边界模拟对称面两侧相同的源（大小和极性）产生的场分布问题,偶对称边界中，电力线平行于对称面，等位线垂直于对称面,Note 不论是奇对称边界还是偶对称边界都要求模型的几何形状具有对称性，电荷或电压源具有奇对称或者偶对称性,80,Boundary Conditions of 2D Electrostatic,对称边界条件（Symmetry Boundary）,Tips 奇对称边界也可通过强制电位为零边界条件（Value Boundary）来模拟； 偶对称边界条件也可以通过默认边界中的诺伊曼边界条件模拟,匹配边界条件（Match Boundary）,匹配边界条件用于模拟电场分布具

38、有周期性的一类问题，如电机等。 要设定匹配边界条件，则必须设定主边界和从边界。与对称边界不同的是，在匹配边界上电场 E 不一定平行或者垂直于边界。唯一的条件就是主从边界上的电场强度 E 必须匹配（模值相同，方向相同；或者模值相同，方向相反）,Note 利用匹配边界条件可以减少模型和计算区域，但是要求模型的几何形状、源和场分布自身具有周期性。,81,Boundary Conditions of 2D Electrostatic,匹配边界条件（Match Boundary）,对主边界（Master）施加电荷或电压边界条件 从边界（Slave）强制与主边界匹配模值相等，方向相同或相反,Note 只可

39、以对主边界指定不同的边界条件类型，而从边界只能指定匹配类型,82,Sources of 2D Electrostatic,2D 静电场中激励源的类型包括电荷源（Charge）和电压源（Voltage）,每种激励源类型又分为实体源（Solid）和面源两类（Sheet）：,Voltage,实体电压源（Solid）,用于对某个封闭的物体整体施加总电压，可以施加为常数或者函数。如果施加电压为常数，则物体为等位体（如导体）。,边缘电压源（Sheet）,用于对某一条边界施加总电压，电压可以为常数或者位置的函数（如已知电介质表面的电位分布）。,Tips 对整个导体施加实体电压源和对导体的外边施加边缘电压源的

40、效果相同,83,Sources of 2D Electrostatic,Charge,实体电荷源（Solid）,实体电荷源用于定义物体上的电荷分布，静电场求解器在场计算过程中会计算物体上的电位分布。 实体电荷源中包含有两种类型：悬浮导体电荷源、介质电荷源,悬浮导体电荷源,用于模拟电场中的悬浮导体，可以指定悬浮导体上的总电荷（电荷分布在导体表面）,什么是悬浮导体？,悬浮导体是指在电场中导体上的电位值未知（导体上没有施加强制电位值），但导体仍然是等位体，导体内部场强也为零。（例如套管中的悬浮屏蔽）,Tips 当悬浮导体不带有电荷时，其电荷源Charge赋为0（净电荷）,84,Sources of

41、2D Electrostatic,Charge,实体电荷源（Solid）,介质电荷源,用于定义介质空间的电荷分布，可以定义为总电荷或电荷密度 如果定义为总电荷，则电荷密度均匀分布在整个物体内部； 如果定义为电荷密度，则物体内部的电荷分布按照定义的电荷密度分布（电荷密度为常数时，则均匀分布；电荷密度为位置函数时，则电荷不均匀分布）,Note 系统会自动根据所选物体的材料决定可以施加何种实体电荷源类型，即如果所选物体为导体，则实体电荷源类型为悬浮导体；如果物体为介质（非导体），则实体电荷源类型为介质电荷源,85,Sources of 2D Electrostatic,Charge,面电荷源（She

42、et）,面电荷源用于指定所选物体边缘处的电荷分布，主要用于指定介质表面的电荷分布。面电荷分布同样可以指定为总电荷（均匀分布）和电荷密度两种类型。,Note 上述的边界条件和激励源设置中的赋值（电位、总电荷、电荷密度）既可以为常数也可以为位置的函数。当要设定为函数时，需要通过函数定义表设置。,86,Parallel Plate Setup Boundary / Source,模型显示选择区,边界条件（ 源）设定列表,边界条件 / 源类型设定,87,Boundaries 【Undo】：撤消上次操作（会有部分操作不能撤消）,125,Parallel Plate Post Process,计算器按钮,【Input】：输入按钮 该按钮允许用户进入栈内获取数据，包括场量（Phi，E，D 等）、几何对象（点、线、面、体）、常量等； 【General】：常规运算按钮 该按钮包括在运算有意义的情况下，能使用“常规”数据（标量、矢量或复数）进行的一般运算（加、减、乘、除、取负、取绝对值、平滑等）。当栈顶两行是矢量时，可以进行加减运算而不能进行