仿真步骤
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实验一具体步骤
0、定义分析类型
进入Main Menu>Preferences,在弹出的对框中,选中Electric,点击OK。(command: /COM, Electric )
1、进入前处理菜单
进入Main Menu>Preprocessor,点开菜单即可。
(command: /PREP7 )
2、建立一个球体模型:
点击Modeling>Create>Volumes>Sphere>Solid Sphere, 在弹出的对话框中,“WPX”
和“WPY”分别为球心在工作平面上的X 和Y坐标,“Radius”为球体半径。依次填入“0、0、0.1”,点击“OK”。这样建立了一个半径为 a 的球。
(command: SPH4,0,0,0.1)
3、建立一个长方体的土壤模型
点击Modeling>Create>Volumes>Block>By 2 Corners & Z ,在弹出的对话框中,“WP
X ”和“WPY”分别为长方体一角在工作平面上的X 和Y坐标,“Width”为长方体的宽,“Height”为长方体的长,“Depth”为长方体的深度。依次填入“-2.5、-2.5、5、5、-5”,点击“OK”。
点击Utility Menu>List>Volumes,可以看到建立了两块体,编号为1 的体由两个面(半球面)1、2 所组成,即为所建立的球体;编号为 2 的体由六个面3、4、5、6、7、8 所组成,
即为所建立的正方体。
点击Utility Menu>plot Ctrls>Pan-Zoom-Rotate,在弹出的菜单选中“Dynamic mode”
按住鼠标右键转动,这时可从不同的角度观察所建立的模型。按住左键移动可拖动模型。将模型调整到适合观察的角度和位置。
点击Utility Menu>plot >Line或者Utility Menu>plot > area或者Utility Menu>plot > Volume,可分别显示建立模型的线、面、体。最好显示线,便于观察。
(command: BLC4,-2.5,-2.5,5,5,-5)
4、用正方体上平面来分割球体。
所用平面为正方体的顶面,点击Modeling>Operate>-Booleans>Divide >With Options> Volume by Area,这时出现一个对话框和一个采集指针,先用采集指针移至球体中心(球体热点),单击左键,选中球体,单击OK。接着再选中正方体的顶面,单击OK后,会弹出一个对话框,继续单击ok即可。此操作步要注意,第一次选择的是球体,第二次选择的是球体和六面体之间的分界面,注意被选中的面会改变颜色,只有选择对正确的体和面,才能确保操作成功。进行布尔操作后,球体已被正方形顶面分成上下两个半球。新产生了编号为3、4 的两个半球。通过Plot 可以看到体3 是所需要的半球。
(command: VSBA,1,4,,DELETE,KEEP)
5、删除多余的半球。
点击Modeling>Delete>Volume and Below,选中上半球(体编号为4),点击OK。(command: VDELE,4)
6、进行体交迭。
点击Modeling>Operate>Booleans>overlap> Volumes,选中球体和立方体,点击OK。
点击Utility Menu>List>Volumes可以看到我们得到了两个体,其中V1 是被“挖去”一个半球的正方体,V3 是一个半球。
至此完成了建立几何模型这一过程。下面剖分之前对各部分的材料属性进行指定。(command: VSBV,2,3,,DELETE,KEEP)
7、定义剖分所用单元的类型。
点击Element T ype>Add/Edit/Delete,在弹出的对话框中,点击Add,在第一个框中选
中Elec Conduction,在第二个框中选中Scalar Tet 98,点击OK,此时程序指定Scalar Tet 98 为编号为 1 的单元类型。点击Close 关闭对话框。
(command: ET,1,SOLID98,9)
8、定义材料属性。
点击Material Props>Material Models,点击对话框的右栏Electromagnetics>Resistivity >Constant,在弹出的对话框RSVX 一栏写入1.5e-7,点击OK。
再点击工具条中Material>New Model,在弹出的对话框中,点击OK。
选中Material Model Number 2,点击对话框的右栏Electromagnetics> Resistivity>Constant,在RSVX 栏写入500,点击OK。
这样我们定义了电阻率分别为 1.5×10-7Ω·m 和500Ω·m 的物质模型,程序指定其编号分别为 1 和2。若
点击Material Model Number1>Resistivity(constant)或Material Model Number2> Resistivity(constant),可以对电阻率进行修改。
(command: MP, RSVX, 1,1.5E-7
MP, RSVX, 2,500 )
9、指定各部分的单元属性。
点击Meshing>mesh Attributes> Picked Volumes,先用指针选中半球体(体3),
点击OK,在弹出的对话框中,第 1 栏物质属性号选择1(第8 步所定义),第2 栏在本例中不需指定,第 3 栏单元类型号和第4 栏均只有1 项可选。点击Apply。再选中六面体(编号1),把第一栏物质属性号改为2,点击OK。
(command: TYPE,1 MA T,1 MA T,2)
10、开始剖分。
对同一个模型有不同的剖分方法和技巧,不同的
剖分会使结果
有一定的差别。这里仅介绍较为简单的自由剖
分。点击
Meshing>Mesh>Volumes>Free,在对话框中点
击Pick All,即对
所有的体进行剖分。在图形窗口可以看到,剖
分后的模型上生成了
许多单元(Element)和节点(Node)。如图 6 所
示。
(command: VMESH,3
VMESH,1)
图6 剖分效果图
11、进入求解器菜单选项。以下各步将在求解处理器(Main Menu>Solution)中进行。
进入Main Menu>Solution,点开菜单即可。
(command: /solu )
12、定义分析类型。
点击Analysis T ype>NewAnalysis,本例中,对话框中分析类型选择只有一项,即稳态