同轴电缆电场3D仿真.docx

同轴电缆的电场3D仿真目录1.课程设计的目的与作用.........................11.1设计目的.......................................12.设计任务及所用Maxwell软件环境介绍...............12.1设计任务.......................................12.2 Maxwell软件环境...............................23.电磁模型的建立..................................23.1建模并设计模型属性.............................23.2选择求解器类型...................................23.3建立内心圆柱模型...............................33.4设置材料属性...................................53.5设定激励源.....................................53.6设置计算参数...................................63.7检验所有设置是否正确并求解.....................84.电磁模型计算及仿真结果后处理分析................84.1电场强度分布...................................84.2电通密度分布..................................104.3电位分布......................................114.4电能量的计算..................................125.设计总结和体会.................................146.参考文献.......................................141.课程设计的目的与作用1.1设计目的：本次课设是同轴电缆的电场仿真，通过设计与仿真验证理论的真实性，以便使我们更好的理解实体的理论，才能更好的深度学习电磁场的知识。通过对典型电磁产品的仿真设计，并模拟电磁场的特性，将理论与实践有效结合，强化学生对电磁场与电磁波的理解和应用，提高教学质量。1.2设计作用：总体要求：熟练使用 Ansoft Maxwell 仿真软件，对电场，磁场进行分析，了解所做题目的原理。利用 Ansoft Maxwell 软件仿真简单的电场以及磁场分布，画出电场矢量E线图，磁感应强度B线图。并对仿真结果进行分析，总结。将所做步骤详细写出，并配有相应图片说明。2.设计任务及所用Maxwell软件环境介绍2.1设计任务：同轴电缆的电场仿真如图2所示，同轴电缆模型。内导体半径为20mm，外导体半径为160mm,外导体厚度为20mm。内导体和外导体均用银（silver），内外导体间填充树脂玻璃（Plexiglass）(3.40,0.0051)。（1）?内导体电势为380V，外导体电势为0。2.2Maxwell软件环境：Ansoft Maxwell 是低频电磁场有限元仿真软件，在工程电磁领域有广泛的应用。它基于麦克斯韦微分方程，采用有限元离散形式，将工程中的电磁场计算转变为庞大的矩阵求解，使用领域遍及电器、机械、石油化工、汽车、冶金、水利水电、航空航天、船舶、电子、核工业、兵器等众多行业，为各领域的科学研究和工程应用作出了巨大的贡献。3.电磁模型的建立3.1、建模并设置模型属性1、打开Ansoft Maxwell，单击project，选择Insert Maxwell 3D Design建立一个3D模型。3.2选择求解器类型：选择电场—静电场（Maxwell 3D Solution TypeElectrostatic）。3.3建立内心圆柱模型：Draw—Cylinder在Z处输入Z轴起点坐标-1000。在Y出输入圆柱半径20。在Z处输入圆柱高度2000。调整圆柱视角 改为Z轴俯视。单机选中 cylinder—ctrl+c—ctrl+v 复制5个圆柱。双击cylinder2树图下的 cratecylinder ，将半径改为160。按住ctrl键从外层到内层一次单击选中Cylinder2 ,Cylinder1 两个圆柱。在选中任意一个图标上单击右键EditBooeansubteact同理分别双击Cylinder4,Cylinder5树图下的createcylinder,并分别设置半径160，180。再按住ctrl键从外层到内层一次单击选中Cylinder5,Cylinder4 两个圆