武大电气-ANSYS电磁场仿真实验报告#40;大三上#41;.doc

PAGE PAGE 1 电磁场仿真 实验报告 求平行输电线周围的电位和电场分布 一、报告要求：该生学号尾号为1，建立3条垂直排布的导线。电位由下到上分别为1V，2V，3V，如下图所示： 二、模型说明：静电场计算，求解区域为模型的5倍，截断边界条件。最下方导线对地高度为10米，导线半径为0.01米，导线之间间距为5米。 （即：H1=10m，H2=15m，H3=20m，U1=1V，U2=2V，U3=3V，R0=0.01m，求解区域为一半圆，题目要求求解区域为模型的5倍，模型尺寸认为是40m，故取半圆半径L=200m。） 如下图所示： 三、实验步骤： 1、确定文件名，选择研究范围。 点击Utility MenuFileChange Title，输入你的文件名。 例如 “姓名_学号” （ZLM_2012301530051） 点击Main MenuPreferences，选择Electric。 点击Main MenuPreprocessor，进入前处理模块 (command: /TITLE,ZLM_2012301530051 /COM,Preferences for GUI filtering have been set to display: /COM, Electric /PREP7 ) 2、定义参数 点击Utility MenuParametersScalar Parameters，在下面“Selection”空白区 域填入参数： H1=10 H2=15 H3=20 R0=0.01 U1=1 U2=2 U3=3 每一个参数输入完毕，点击 “Accept ”按钮，输入的参数就导入上方“Items” 指示的框中，等参数导入完毕后，点击“close”按钮关闭对话框。 (command: *SET,H1,10 *SET,H2,15 *SET,H3,20 *SET,R0,0.01 *SET,U1,1 *SET,U2,2 *SET,U3,3) 3、定义单元类型 点击Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete，出现单元类型 对话框“Element Types”，点击Add，弹出单元类型选择库对话框“Library of ElementTpes”选择Electrostatic 和2D Quad 121（二维四边形单元plane121）。点 击ok，关闭单元类型选择库对话框，此时在单元类型对话框中显示所添加的单 元类型“Type 1 PLANE121”，表示单元类型添加成功，点击Close 按钮，关闭对 话框。 (command: ET,1,PLANE121) 4、定义材料属性 点击Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models，弹出材料模 型参数对话框， 点击对话框的右栏ElectromagneticsRelative Permittivity Constant，在弹出的对话框PREX 一栏写入1，点击OK。然后点击该对话框左上 角MaterialExit,关闭该对话框。 (command: MP,PERX,1,1) 5、创建几何模型 点击主菜单栏中的PlotCtrlsNumbering，在弹出的对话框中，勾选Keypoint numbers 为on，Line numbers 为on，Area numbers 为on，点击OK。 (command: /PNUM,KP,1 /PNUM,LINE,1 /PNUM,AREA,1) 创建求解区域半圆：点击Main MenuPreprocessor ModelingCreate AreasCircleBy Dimensions，在弹出的对话框中第一栏RAD1 输入200,RAD2 和 THETA1 栏中输入0, THETA2 栏中输入180,之后点击ok。 (command: PCIRC,200,0,0,180 ) 创建导线：点击Main MenuPreprocessorModelingCreateAreasCircle Solid Circle，在WP X 栏中输入0，在WP Y 栏中输入H1，在Radius 栏中输入R0， 点击ok；重复上述操作，点击Solid Circle后，在WP X 栏中输入0，在WP Y 栏中输入H2，在Radius 栏中输入R0，点击ok；再重复上述操作，点击Solid Circle后，在WP X 栏中输入0，在WP Y 栏中输入H3，在Radius 栏中输入