ANSYS电磁场仿真实验报告

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 Menu>File>Change Title，输入你的文件名。

例如“姓名_学号”（ZLM_2012301530051）

点击Main Menu>Preferences，选择Electric。

点击Main Menu>Preprocessor>，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 Menu>Parameters>Scalar 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 Menu>Preprocessor>Element Type>Add/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 Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models，弹出材料模

型参数对话框，点击对话框的右栏Electromagnetics>Relative 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Material>Exit,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PlotCtrls>Numbering，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 Menu>Preprocessor> Modeling>Create> Areas>Circle>By 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 Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Circle> 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R0，点击ok。

(command:

cyl4,0,H1,R0

cyl4,0,H2,R0

cyl4,0,H3,R0)

选中所有的实体，在主菜单栏中点击Utility Menu>Select>Everything (command:alls)

做布尔操作，排除面交叠。点击Main Menu>Preprocessor>Modeling> Operate>Booleans> Overlap>Areas，在弹出的对话框中点击Pick All。(command: aovlap,all)

6、准备剖分模型

点击Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool，在Size Controls下的Lines 栏中

点击Set，在弹出的对话框中，输入1，点击OK，再在新弹出的对话框的NDIV 一栏

中输入100，点击OK。重复上述操作，点击Set 之后，在弹出的对话框中，输入2，

点击OK，再在新弹出的对话框的NDIV 一栏中输入50，SPACE一栏中输入1/3，点

击OK。重复上述操作，点击Set之后，在弹出的对话框中，输入3，点击OK，再

在新弹出的对话框的NDIV一栏中输入50，SPACE一栏中输入3，点击OK。

重复上述操作，点击Set 之后，在弹出的对话框中，输入4,5,6,7，点击OK，

再在新弹出的对话框的NDIV 一栏中输入20，SPACE 一栏中输入1，点击OK。

重复上述操作，点击Set 之后，在弹出的对话框中，输入8,9,10,11，点击OK，

再在新弹出的对话框的NDIV 一栏中输入20，SPACE 一栏中输入1，点击OK。

重复上述操作，点击Set 之后，在弹出的对话框中，输入12,13,14,15，点击OK，

再在新弹出的对话框的NDIV 一栏中输入20，SPACE 一栏中输入1，点击OK。(command:

lsel,s,,,1,

lesize,all,,,100

lsel,s,,,2

lesize,all,,,50,1/3

lsel,s,,,3

lesize,all,,,50, 3

lsel,s,,,4,7,1