ansoft设置边界条件方法 [1]

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Ansoft操作步骤简介

Ansoft操作步骤简介

有限源分析的基本步骤1创建项目及定义分析类型2建立几何模型3定义及分配材料4定义及加载激励源和边界条件5求解参数设定6后处理Ansoft二维电场应用静电场Electrostatic1中的建立一个Maxwell2D工程文件2求解器类型和求解器坐标的选择:菜单栏中选择Solution Type 出现另一种方法是在工具栏中Tools/options/Maxwell 2D options确定几何模型单位选择:Modeler/Units进行单位选择,默认单位为mm,当选择新的单位时鼠标左键单击要选择的单位并执行Rescale to new units的命令,将模型窗口的单位转为所要选择的单位。

3建立几何模型:画图:当坐标位置点输入时,应确保鼠标在模型绘制窗口不进行任何操作,或者保证鼠标指针不位于模型绘制窗口,以免产生误操作;当用当坐标点时,每输入一个坐标按一次enter,一组中最后一个点点坐标输入完之后要按两下enter表示完成,否则鼠标回到画图区域后软件不知道已经完成,图形会跟随鼠标移动了。

另一种方法,对于线段起末坐标点可通过模型控制窗口进行操作,选择要编辑的线段名称,单击该线段,在特效窗口中将出现线段的特性对话框,在此对话框中可以对线段进行修改操作改名称name、选材料material、选颜色color时左键单击在左侧properties中出现左键双击中的出现进行更改Material中选择材料选edit若是要添加是材料则选择进行编辑相对介电常数和相对电导率另一种材料定义及分配的方法是使用点击vacuum右侧的箭头下拉的Select得到材料管理器对话框,当项目需要库中某种材料时,鼠标选择该材料,左键双击,此材料会自动进入项目管理器菜单中我们就可以对材料进行编辑、添加、复制、删除以及导出等操作,这就大大方便了用户对材料类型的选择与定义4激励源:确定选则对象的方式:O为objects、E为edges、F为faces、V为vertices(至高点),M为multi左键选中对象右键选择Assign Excitation5定义边界条件Assign Boundary6网格剖分选中对象,Ctril+A为全选右键选择Assign Mesh Operation7定义求解选项在涡流场中,求解设置项里有两处与静磁场设置不一样,分别是 Solver 设置项和Frequency Sweep 设置项。

ansoft maxwell 入门及相关基础操作

ansoft maxwell 入门及相关基础操作

1 功能介绍——界面环境
1 功能介绍——界面环境
1 功能介绍——界面环境
2 模型建立(modeling)
在绘制曲线模型时,系统默认的是将封闭后的曲线自动生成 面,如果用户不想让其自动生成面,可以在绘制曲线模型前, 点击菜单栏中的Tools/Options/Modeler Options 项更改绘图设 置。
Ansoft Maxwell 软件介绍
1 Ansoft Maxwell 功能介绍 2 Ansoft Maxwell 模型建立 3 Ansoft Maxwell 材料管理 4 Ansoft Maxwell 边界条件 5 Ansoft Maxwell 激励源设置 6 Ansoft Maxwell 求解参数设置 7 Ansoft Maxwell 网格剖分设置 8 Ansoft Maxwell 求解设置 9 Ansoft Maxwell 后处理
点 击 菜 单 栏 中 的 Maxwell2D/Boundaries/Assign/Symmetr Boundary,会出现下图所示的对称边界条件定义对话框。
4 边界条件(Boundary)
在选中奇边界条件(Odd)时,表示磁力线平行于边界条件,磁 场的法向分量为0 仅有切向分量;偶边界条件(Even),描述的真 好相反,其表示磁力线垂直与边界条件,磁场的切向分量为0 仅 有法向分量。通过使用对称边界条件,至少可以将计算区域缩小 一半。
A 静磁场求解器激励源
在静磁场中,激励源主要分为两种:一种为电流源,另一种 为电密源。
5 激励源设置(Excitations)
进行激励源设置时,只需要选中要施加激励源的物体,然 后 点 击 菜 单 栏 上 的 Maxwell2D/Excitation/Assign/Current Excitation 项,这样就会自动弹出电流源激励给定窗口。

ansys静力学边界条件

ansys静力学边界条件

ansys静力学边界条件
在ANSYS中进行静力学分析并设置边界条件,可以按照以下步骤进行:
1. 打开ANSYS并导入模型。

2. 调整视图方向,可以通过右侧的视图工具栏来实现。

3. 为了便于施加边界条件,可以首先调整显示,如Plot-Area以及显示面的编号。

4. 施加边界条件,例如固定约束。

选择固定约束,在Solution- Difine Loads-施加-结构类 -固定 Displacement-On Area,选择两个孔的面。

5. 施加压力约束,模拟吊耳收到的力,例如选择压力并输入压力数值。

6. 开始求解,点击Solution-Solve-Current LS- OK开始计算。

需要注意的是,对于不同类型的边界条件,如Natural和Neumann,应根据具体情况选择和应用。

默认边界条件是软件默认使用的边界特性,需要根据实际情况进行设置。

同时,正确应用默认边界条件的关键在于Region的设置。

以上步骤仅供参考,建议咨询专业人士获取更准确的信息。

ANSOFT软件在电机设计中的应用教程

ANSOFT软件在电机设计中的应用教程

建模过程中注意事项
物体必须封闭。 物体之间可以完全包含,不可以交叉。 物体边的分段数不可太低。 尽量避免过尖锐的物体,必要时要做钝化处理。 应用布尔运算后,原物体并不被删除,而是被指定为Non_model,物体处于隐藏状态。
建模基本操作
选择Model/Drawing Plane命令,设置模型的绘制 平面。选项中包括XY Plane和RZ Plane.
暂态场激励源为电流源,电压源以及外接电路。
4设定边界条件及激励源
电流源设置
4设定边界条件及激励源
电压源设置
4设定边界条件及激励源
外电路中设置激励源
4设定边界条件及激励源
两相导通的三相无刷直流电机
Ia Im Ix Im
I
b
Im
Iy Im
I
c
0
Iz 0
三相星接正弦永磁同步电机
Ia Im Ix Im
选择Model/Drawing Size重新定义模型区域的大 小。
选择Model/Drawing Units来定义模型所用的单位。 创建模型。建议通过画直线和圆弧来完成场域边
界的建立。 需要的时候,利用Edit,Reshape和Arrange菜单命
令修改你所建立的模型。
绕组注意事项
连接要正确。 尽量用不同颜色标明。 同相分组。
3设定模型材料属性(Setup Materials)
选中物体,从材料库中选择所需材料,点击“Assign”。 添加新材料 材料的属性也可以用函数来赋值。
排除物体 有些情况下,可能让一些物体不参加计算,这时,就可以利用排 除该物体来实现该目的。一种典型的情况是,对于一个闭合的场 域问题(如由第一类边界包围的一个电场区域)背景可以不参加 计算,这时就可以利用排除背景来实现。具体做法为:选择要排 除的物体,点击Exclude。可Include来恢复物体。

Ansoft HFSS 边界条件

Ansoft HFSS 边界条件

Ansoft HFSS 的边界条件用Ansoft HFSS求解的波动方程是由微分形式的麦克斯韦方程推导出来的。

在这些场矢量和它们的导数是都单值、有界而且沿空间连续分布的假设下,这些表达式才可以使用。

在边界和场源处,场是不连续的,场的导数变得没有意义。

因此,边界条件确定了跨越不连续边界处场的性质。

作为一个 Ansoft HSS 用户你必须时刻都意识到由边界条件确定场的假设。

由于边界条件对场有制约作用的假设,我们可以确定对仿真哪些边界条件是合适的。

对边界条件的不恰当使用将导致矛盾的结果。

当边界条件被正确使用时,边界条件能够成功地用于简化模型的复杂性。

事实上,Ansoft HSS 能够自动地使用边界条件来简化模型的复杂性。

对于无源RF 器件来说,Ansoft HSS 可以被认为是一个虚拟的原型世界。

与边界为无限空间的真实世界不同,虚拟原型世界被做成有限的。

为了获得这个有限空间, Ansoft HSS使用了背景或包围几何模型的外部边界条件。

模型的复杂性通常直接与求解问题所需的时间和计算机硬件资源直接联系。

在任何可以提高计算机的硬件资源性能的时候,提高计算机资源的性能对计算都是有利的。

§2.2 一般边界条件有三种类型的边界条件。

第一种边界条件的头两个是多数使用者有责任确定的边界或确保它们被正确的定义。

材料边界条件对用户是非常明确的。

1、激励源波端口(外部)集中端口(内部)2、表面近似对称面理想电或磁表面辐射表面背景或外部表面3、材料特性两种介质之间的边界具有有限电导的导体§2.3 背景如何影响结构所谓背景是指几何模型周围没有被任何物体占据的空间。

任何和背景有关联的物体表面将被自动地定义为理想的电边界(Perfect E)并且命名为外部(outer)边界条件。

你可以把你的几何结构想象为外面有一层很薄而且是理想导体的材料。

如果有必要,你可以改变暴露于背景材料的表面性质,使其性质与理想的电边界不同。

HFSS边界条件设置

HFSS边界条件设置

用Anso‎f t HF‎S S求解的‎波动方程是‎由微分形式‎的麦克斯韦‎方程推导出‎来的。

在这‎些场矢量和‎它们的导数‎是都单值、‎有界而且沿‎空间连续分‎布的假设下‎,这些表达‎式才可以使‎用。

在边界‎和场源处,‎场是不连续‎的,场的导‎数变得没有‎意义。

因此‎,边界条件‎确定了跨越‎不连续边界‎处场的性质‎。

作为‎一个 An‎s oft ‎H SS 用‎户你必须时‎刻都意识到‎由边界条件‎确定场的假‎设。

由于边‎界条件对场‎有制约作用‎的假设,我‎们可以确定‎对仿真哪些‎边界条件是‎合适的。

对‎边界条件的‎不恰当使用‎将导致矛盾‎的结果。

‎当边界条‎件被正确使‎用时,边界‎条件能够成‎功地用于简‎化模型的复‎杂性。

事实‎上,Ans‎o ft H‎S S 能够‎自动地使用‎边界条件来‎简化模型的‎复杂性。

对‎于无源RF‎器件来说‎,Anso‎f t HS‎S可以被‎认为是一个‎虚拟的原型‎世界。

与边‎界为无限空‎间的真实世‎界不同,虚‎拟原型世界‎被做成有限‎的。

为了获‎得这个有限‎空间, A‎n soft‎HSS使‎用了背景或‎包围几何模‎型的外部边‎界条件。

‎模型的复‎杂性通常直‎接与求解问‎题所需的时‎间和计算机‎硬件资源直‎接联系。

在‎任何可以提‎高计算机的‎硬件资源性‎能的时候,‎提高计算机‎资源的性能‎对计算都是‎有利的。

‎§2.2‎一般边‎界条件‎有三种类型‎的边界条件‎。

第一种边‎界条件的头‎两个是多数‎使用者有责‎任确定的边‎界或确保它‎们被正确的‎定义。

材料‎边界条件对‎用户是非常‎明确的。

‎1、‎激励源‎波端口(外‎部)集‎中端口(内‎部)2‎、表面‎近似对‎称面理‎想电或磁表‎面辐射‎表面背‎景或外部表‎面3、‎材料特‎性两种‎介质之间的‎边界具‎有有限电导‎的导体‎§2.3 ‎背景如何‎影响结构‎‎所谓‎背景是指几‎何模型周围‎没有被任何‎物体占据的‎空间。

ansys三维模型边界条件

ansys三维模型边界条件

ansys三维模型边界条件
在进行ANSYS三维模型分析时,常常需要为模型设置边界条件,以模拟实际工程问题。

以下是一些常见的边界条件设置:
1. 固支边界条件(Fixed Support):指定一些点或面为固支,阻止其在任何方向上的位移和旋转。

这通常用于模拟完全固定的边界条件。

2. 强制边界条件(Force):对某个点或面施加一个或多个力或力矩。

这可以用于模拟外部加载。

3. 受约束边界条件(Constraint):对某些自由度进行约束,如限制某个点或面的位移或旋转。

4. 等效约束边界条件(Equivalent Constraint):对自由度施加等效约束,可用于模拟约束边界条件。

5. 热边界条件(Heat Transfer Boundary Condition):指定表面的换热系数、温度或热通量。

6. 对称边界条件(Symmetry Boundary Condition):在模型的一个对称面上施加零位移和零应力,以模拟对称条件。

7. 自由边界条件(Free Boundary Condition):指定模型边界上的自由表面。

8. 旋转边界条件(Rotation Boundary Condition):指定模型边
界上的旋转运动。

上述仅为一些常见的边界条件设置,实际的边界条件设置会根据具体的模型和分析需求而有所不同。

在设置边界条件时,需要根据实际问题和工程经验选择适当的条件,以尽可能准确地模拟实际情况。

ansys边界条件设置例题

ansys边界条件设置例题

ansys边界条件设置例题摘要:I.引言- 介绍ANSYS 软件及边界条件设置的重要性II.ANSYS 边界条件分类- 惯性载荷- 结构载荷- 结构约束- 热载荷III.边界条件设置步骤- 选择边界类型- 施加边界条件- 检查边界条件IV.边界条件设置例题- 例题一:梁的弯曲分析- 例题二:热传导分析- 例题三:接触问题分析V.总结- 概括边界条件设置的重要性及在实际问题中的应用正文:ANSYS 是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件,通过设置合适的边界条件,可以更好地模拟实际问题,得到准确的分析结果。

边界条件设置是ANSYS 分析过程中的重要步骤,涉及到结构、热传导、接触等多个方面。

本文将介绍ANSYS 边界条件的分类及设置方法,并通过例题进行具体说明。

首先,ANSYS 中的边界条件主要分为四类:惯性载荷、结构载荷、结构约束和热载荷。

惯性载荷主要用于模拟物体在运动过程中的惯性作用;结构载荷包括集中力、分布力、面载荷等,用于模拟外部施加在模型上的力;结构约束用于限制模型的运动,例如固定约束、转动约束等;热载荷则用于模拟物体在温度变化下的热传导现象。

其次,设置边界条件的步骤如下:1.选择边界类型:根据分析问题类型,选择相应的边界条件类型;2.施加边界条件:在ANSYS 中,通过命令或菜单操作,对模型施加边界条件;3.检查边界条件:在分析完成后,检查边界条件设置是否合理,以及分析结果是否符合实际情况。

接下来,将通过三个例题来说明边界条件的设置。

例题一,梁的弯曲分析。

在此问题中,需要对梁的两端施加固定约束,以模拟梁在两端的固定支撑。

例题二,热传导分析。

在此问题中,需要对上下两个表面施加热载荷,以模拟不同温度源对物体产生的热传导效应。

例题三,接触问题分析。

在此问题中,需要对接触面施加摩擦约束,以模拟实际接触面之间的摩擦作用。

综上所述,ANSYS 边界条件设置在工程分析中具有重要意义。

通过对边界条件的合理设置,可以更好地模拟实际问题,为工程决策提供有力支持。

ansys三维模型边界条件

ansys三维模型边界条件

ANSYS三维模型边界条件1. 简介ANSYS是一种广泛使用的工程仿真软件,可用于进行结构、流体、电磁场、热传导等领域的物理仿真分析。

在进行仿真分析时,我们需要为模型设置适当的边界条件,以确保仿真结果准确可靠。

本文将介绍在使用ANSYS进行三维模型分析时,如何设置边界条件。

2. 边界条件的概念在ANSYS中,边界条件用于定义模型的边界行为,如固定约束、施加力或压力等。

它们是仿真分析的关键部分,对于准确模拟实际物理行为至关重要。

通过设置适当的边界条件,可以模拟真实世界中的约束和加载情况,从而获得准确的仿真结果。

3. 常见的边界条件类型在ANSYS中,常见的边界条件类型包括:3.1 固定约束固定约束用于模拟物体的固定部分,防止其在分析过程中发生不必要的运动。

常见的固定约束包括固定平移和固定旋转。

固定平移将物体的某些平移方向上的位移限制为零,固定旋转将物体的某些旋转方向上的旋转角度限制为零。

3.2 施加力或压力施加力或压力是模拟外部加载的常见边界条件。

可以通过在模型的某些区域上施加力或压力来模拟外部加载情况。

施加力可以是静态的或动态的,可以是沿着一个方向或多个方向的。

3.3 温度约束温度约束用于模拟物体受到的温度约束。

可以在模型的某些区域上定义固定的温度或温度梯度。

这对于热传导分析非常重要。

3.4 对称约束对称约束用于模拟物体的对称性。

如果模型具有对称性,可以使用对称约束来减少计算量。

对称约束将模型的一部分与另一部分关联起来,从而减少需要分析的区域。

3.5 接触约束接触约束用于模拟物体之间的接触行为。

在模型中,如果有两个或多个物体之间存在接触或摩擦,可以使用接触约束来模拟这种行为。

接触约束可以定义接触的类型、接触的刚度和摩擦系数等。

4. 设置边界条件的步骤在ANSYS中,设置边界条件需要按照以下步骤进行:4.1 创建几何模型首先,需要创建几何模型。

可以使用ANSYS的建模工具或导入现有的CAD模型。

4.2 定义材料属性在进行仿真分析之前,需要定义材料的物理性质。

ansoft设置边界条件方法 [1]

ansoft设置边界条件方法 [1]

第二章:边界条件这一章主要介绍使用边界条件的基本知识。

边界条件能够使你能够控制物体之间平面、表面或交界面处的特性。

边界条件对理解麦克斯韦方程是非常重要的同时也是求解麦克斯韦方程的基础。

§2.1 为什么边界条件很重要用Ansoft HFSS求解的波动方程是由微分形式的麦克斯韦方程推导出来的。

在这些场矢量和它们的导数是都单值、有界而且沿空间连续分布的假设下,这些表达式才可以使用。

在边界和场源处,场是不连续的,场的导数变得没有意义。

因此,边界条件确定了跨越不连续边界处场的性质。

作为一个Ansoft HSS 用户你必须时刻都意识到由边界条件确定场的假设。

由于边界条件对场有制约作用的假设,我们可以确定对仿真哪些边界条件是合适的。

对边界条件的不恰当使用将导致矛盾的结果。

当边界条件被正确使用时,边界条件能够成功地用于简化模型的复杂性。

事实上,Ansoft HSS 能够自动地使用边界条件来简化模型的复杂性。

对于无源RF 器件来说,Ansoft HSS 可以被认为是一个虚拟的原型世界。

与边界为无限空间的真实世界不同,虚拟原型世界被做成有限的。

为了获得这个有限空间,Ansoft HSS使用了背景或包围几何模型的外部边界条件。

模型的复杂性通常直接与求解问题所需的时间和计算机硬件资源直接联系。

在任何可以提高计算机的硬件资源性能的时候,提高计算机资源的性能对计算都是有利的。

§2.2 一般边界条件有三种类型的边界条件。

第一种边界条件的头两个是多数使用者有责任确定的边界或确保它们被正确的定义。

材料边界条件对用户是非常明确的。

1、激励源波端口(外部)集中端口(内部)2、表面近似对称面理想电或磁表面辐射表面背景或外部表面3、材料特性两种介质之间的边界具有有限电导的导体§2.3 背景如何影响结构所谓背景是指几何模型周围没有被任何物体占据的空间。

任何和背景有关联的物体表面将被自动地定义为理想的电边界(Perfect E)并且命名为外部(outer)边界条件。

Ansoft第三讲

Ansoft第三讲

•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ问题描述:
- 有一个带铁心的螺线管线圈。 - 当给它加上50Hz交变电流时, 测量铁心螺线管线圈内部的磁场 强度。
• 分析过程: 属恒涡流场问题。
第三讲
End of Ansoft
第三讲
平形平面场算例3
应用算例
• 问题描述:
相互靠近的导体通有交 变电流时,观察其邻近 效应。
• 分析过程: 属涡流场问题。
第三讲
轴对称场算例1
应用算例
•问题描述:
避雷器简化模型如图 所示,计算每段介质 的电压承担率。
• 分析过程:
+
属静电场问题。
100V
-
第三讲
第三讲
Ansoft 工程软件应用实践
第三讲
一、边界条件管理器
二、2D应用算例
1.平行平面场应用算例 2.轴对称场应用算例
第三讲
边界条件管理器
电磁场问题求解中,有各种各样的边界条件,归纳起来可概括为6类。 1.自然边界条件
系统默认的边界条件,不需用户指定,是不同媒质交界面场量的切向和法向边 界条件。
轴对称场算例2
应用算例
•问题描述:
- 1个实心圆球,其上加载100V 的电压,且外罩一金属壳。 -设无限远处的电位为零值。 - 计算实心圆球外空间电位分 布值。
• 分析过程:
属静电场问题,按1/4 模型设立边界。
第三讲
轴对称场算例3
应用算例
•问题描述:
- 2个实体园柱铁芯,中间被空 气隙分开 - 线圈中心点处于空气隙中心 - 计算磁力线分布
5. 气球边界条件
指定求解区的外边界,用于模拟绝缘系统。例如,对于静电场求解器来说,有 两种类型的气球边界条件:Charge 、Voltage。

HFSS边界条件和端口讲解

HFSS边界条件和端口讲解

总的介绍:Ansoft HFSS求解就是对微分形式的麦克斯韦方程采取有限元方法进行数值求解,在场矢量和导数是都单值、有界而且沿空间连续分布的假设下,这些方程才可以使用。

在边界和场源处,场是不连续的,场的导数变得没有意义。

因此,需要边界条件确定跨越不连续边界处场的性质。

边界条件对理解麦克斯韦方程是非常重要的,同时也是求解麦克斯韦方程的基础。

默认边界条件--Ansoft HFSS建立的是一个虚拟的原型世界。

与边界为无限空间的真实世界不同,虚拟原型世界被做成有限的。

为了获得这个有限空间,Ansoft HSS使用了背景或包围几何模型的外部边界条件。

所谓背景是指没有被任何模型物体占据的空间。

任何和背景有关联的物体表面将被自动地定义为理想的电边界(Perfect E)并且命名为外部(outer)边界条件。

可以把几何结构想象为外面有一层很薄而且是理想导体的材料。

因此当实际边界不是理想的电边界就必须根据实际情况设置;激励(excitation)--激励边界条件是一种特殊的边界条件,最常用的是wave port,是一种允许能量进入或导出几何结构的边界条件,使用wave port激励条件可以计算端口的S 参数;理想电边界(Perfect E)--Perfect E是一种理想电导体或简称为理想导体。

这种边界条件的电场(E-Field)垂直于表面。

有两种边界被自动地赋值为理想电边界。

1、任何与背景相关联的物体表面将被自动地定义为理想电边界并且命名为outer的外部边界条件。

2、任何材料被赋值为PEC(理想电导体)的物体的表面被自动的赋值为理想电边界并命为smetal边界。

理想磁边界(Perfect H)--Perfect H是一种理想的磁边界。

边界面上的电场方向与表面相切。

有限电导率(Finite Conductivity)——有限电导率边界将把物体表面定义有耗(非理想)的导体。

并且可类比为有耗金属材料的定义。

为了模拟有耗表面,应提供以西门子/米(Siemens/meter)为单位的损耗参数以及导磁率参数。

ansoft MAXWELL使用说明

ansoft MAXWELL使用说明

Ansoft Maxwell 2D/3D 使用说明目录第1章Ansoft 主界面控制面板简介第2章二维(2D)模型计算的操作步骤2.1 创建新工程 (2)2.2 选择求解问题的类型 (3)2.3 创建模型(Define Model) (4)2.4 设定模型材料属性(Setup Materials) (6)2.5 设定边界条件和激励源(Setup Boundaries/Sources) (8)2.6 设定求解参数(Setup Executive Parameters) (9)2.7 设定求解选项(Setup Solution Options) (10)2.8 求解(Solve) (10)2.9 后处理(Post Process) (11)2.10 工程应用实例 (12)第3章三维(3D)模型计算的操作步骤3.1 建模 (14)3.2 定义材料属性 (17)3.3 加载激励和边界条件 (18)3.4 设置求解选项和求解 (18)3.5 后处理 (18)3.6 补充说明 (18)3.7 例 1 两电极电场计算 (18)第4章有限元方法简介4.1 有限元法基本原理 (22)4.2 有限元网格自适应剖分方法 (23)第1章Ansoft 主界面控制面板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后,点击Windows 的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel,可出现主界面控制面板(如下图所示),各选项的功能介绍如下。

1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式,产品列表和发行商。

1.2 PROJECTS创建一个新的工程或调出已存在的工程。

要计算一个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。

点击后出现工程控制面板,可以实现以下操作:●新建工程。

●运行已存在工程。

●移动,复制,删除,压缩,重命名,恢复工程。

●新建,删除,改变工程所在目录。

Ansoft_源的设置及边界条件的设置

Ansoft_源的设置及边界条件的设置

Ansoft 9.0源的设置和边界条件的设置1.Ansoft 源的设置任何一个天线系统都是能量发射器以及接收器,因此在用Ansoft软件计算天线时,源的设置显得尤为重要,源的设置也是Ansoft中的难点。

Ansoft中源的种类很多:WavePort,Lumped Port,Incident wave,V oltage Source,Current Source,Magnetic bias等。

恰当的源的设置不仅可以使软件模拟的结果与实验结果趋于相符,而且可以大大简化Ansoft中几何模型的建立。

例如,半波对称振子天线的模拟,在模拟中,很多人往往将振子天线的馈电部分完全画出,不仅使整个天线结构的复杂化,而且由于馈电平衡等原因使得计算结果失真。

在后面将详细讲解对称阵子源的设置。

z Wave port:是用Ansoft制作的一个电磁系统与外界进行能量交换的窗口,它能够到端口的S参数。

它是一种典型的传输线型端口,它经常用来设置波导口和同轴线的输出输入端口。

它要设置在整个辐射框(吸收边界)的外面,如果在辐射框(吸收边界)内使用这种源的设置,就必须在端口的外边画一反射体(金属底座)以此来确定波的传播方向。

如图:它的设置如下:1.选择一个面作为Wave port口的载体,比如波导口或同轴线端面。

如图:1.2.在菜单中选择HFSS\Excitations\Assign\Wave Port….。

弹出如下窗口:3.在name 栏中输入端口的名称(注意在名称中不要用空格)。

按下一步继续。

4.然后进入模式选择。

在默认情况下,端口进行的是单模传输。

若要进行多模传输,请在Num 中输入模式的数量,然后按Update 即可。

在下面的框内可以选择每种模式下的积分线,积分线设置好以后可以设置特性阻抗的计算模式(I V P P v ,,22Ι)。

按下一步继续。

5.注意这个窗口的Renorm Settings,在计算完以后,我们可以在Project Manager中在HFSSModels\Excitation\ 中双击WavePort端口,选择Post Processing菜单页,通过修改Renorm中的Value值来改变端口的阻抗,此过程不需要重新计算,后处理会主动更新Wave Port的S参数。

Ansoft_HFSS_培训教程

Ansoft_HFSS_培训教程

四.设置边界条件和激励源26五.设置求解条件31第二章创建项目本章中你的目标是:√保存一个新项目。

√把一个新的HFSS设计加到已建的项目√为项目选择一种求解方式√设置设计使用的长度单位时间:完成这章的内容总共大约要5分钟。

一.打开HFSS并保存一个新项目1.双击桌面上的HFSS9图标,这样就可以启动HFSS。

启动后的程序工作环境如图:图2-1 HFSS工作界面1.打开File选项(alt+F),单击Save as。

2.找到合适的目录,键入项目名hfopt_ismantenna。

图2-2 保存HFSS项目二.加入一个新的HFSS设计1.在Project菜单,点击insert HFSS Design选项。

( 或直接点击图标。

)一个新的工程被加入到hfopt_ismantenna项目中,默认名为HFSSModel n。

图2-3 加入新的HFSS设计2.为设计重命名。

在项目树中选中HFSSModel1,单击鼠标右键,再点击Rename项,将设计重命名为hfopt_ismantenna。

图2-4 更改设计名三.选择一种求解方式1.在HFSS菜单上,点击Solution Type选项.2.选择源激励方式,在Solution Type 对话框中选中Driven Mode项。

图2-5 选择求解类型图2-6 选择源激励方式四.设置设计使用的长度单位1.在3D Modeler菜单上,点击Units选项.2.选择长度单位,在Set Model Units 对话框中选中mm项。

图2-5 选择长度单位图2-6 选择mm作为长度单位第三章构造模型本章中你的目标是:√建立物理模型。

√设置变量。

√设置模型材料参数√设置边界条件和激励源√设置求解条件时间:完成这章的内容总共大约要35分钟。

一.建立物理模型1.画长方体。

在Draw菜单中,点击Box选项(或直接点击图标);图3-1 通过菜单加入一个Box2.输入参数。

按下Tab键切换到参数设置区(在工作区的右下角),设置长方体的基坐标为(x=-22.5mm,y=-22.5mm,z=0.0mm); 按下Enter键后输入三边长度:x方向45mm, y方向45mm, z方向5mm。

ansoft_使用技巧

ansoft_使用技巧

一、模型建立Draw模块中各个选项介绍。

File就不用多说了。

EditAttribute 用来改变已经建立模型的属性。

主要有名称、颜色。

Visibility 用来改变模型是否显示出来。

Viewsetup grid 用来设置坐标系,工作平面的大小,以及工作平面中鼠标可选择的最小距离。

这对有时候直接用鼠标建图形比较有用。

Coordinates 设置坐标系,可以将坐标系原点移到到当前选取的点的位置。

还可以旋转坐标系。

在取截面或者局部由面旋转成体的时候比较有用Lines 生成线。

如果生成的线闭合,则Covered选项可选,选择后生成以闭合线为边界的面。

Surface 用来生成面。

Cover Lines 由闭合的线生成面Uncover Face 由面得到外边界的线。

Detach Face 将一部分面由整个面中分离出来。

Move Face 将面沿法线方向或者沿一个矢量方向移动。

Section 对一个体或者面取截面,用xy、yz或者xy截面去切体或者面,得到一个闭合的曲线Connect 得到以所选两条曲线为两端的一个柱面(长方体的侧面或者其他不规则的面)。

Stich 将两个面粘合成一个面如果操作过程中提示你操作会失去原来的面或者线的时候,不妨把面或者线先copy,操作了之后再paste就好。

Solid 用来生成体。

第一栏用来直接生成一些规则的体。

Sweep是通过旋转、拉伸面模型得到体。

第二栏是对体进行一些布尔操作,如加减等。

Split是将一个体沿一个面(xy、yz、xz)劈开成两部分,可以选择要保留的部分。

在减操作时,如有必要,还是先copy一下被减模型。

第三栏cover surface是通过闭合的曲面生成体。

Arrange 选取模型组件后,对模型组件进行移动、旋转、镜像(不保存原模型)、缩放等操作。

Options 用来进行一些基本的设置。

单位的转换,检查两个体是否有重叠(保存的时候会自动检查)、设置background大小、定义公式以及设置颜色。

ansys热力学仿真边界条件设置

ansys热力学仿真边界条件设置

【ansys热力学仿真边界条件设置】1. 概述在进行ANSYS热力学仿真时,边界条件的设置是非常重要的步骤之一。

合理的边界条件设置能够保证仿真结果的精确性和可靠性,影响着仿真模型对实际情况的模拟程度。

我们需要深入了解热力学仿真边界条件的设置原则和方法。

2. 温度边界条件温度边界条件是热力学仿真中最基本的边界条件之一。

在设置温度边界条件时,需要考虑以下几个方面:(1) 外界环境的温度:外界环境对于仿真模型的影响非常直接,需要根据实际情况设置相应的外界温度。

(2) 内部热源:若模型中存在内部热源,需对其进行合理的温度边界条件设置。

(3) 传热条件:根据传热方式的不同,需要设置相应的传热表面系数或传热速率。

3. 压力边界条件在热力学仿真中,压力边界条件同样非常重要。

正确的压力边界条件设置能够有效地模拟出实际工况下的流体压力分布情况。

设置压力边界条件时,需要考虑以下几个方面:(1) 入口压力:对于流体进入仿真模型的部分,需要根据实际情况设置相应的入口压力。

(2) 出口压力:流体从仿真模型中流出时,需要考虑出口压力的影响。

(3) 内部流动阻力:若模型中存在流动阻力,需要根据实际情况设置相应的压力损失。

4. 结果分析在完成边界条件设置后,需要进行结果分析,对仿真结果进行总结和回顾。

通过分析结果,可以全面地理解摩擦力对热力学仿真结果的影响程度,以及在不同工况下边界条件的变化情况。

在实际的工程应用中,通过对结果的深入分析,可以更好地优化产品设计或工艺流程,提高工作效率和产品质量。

5. 个人观点从我个人的经验来看,正确的边界条件设置是热力学仿真中至关重要的一环。

在实际操作中,往往需要不断地调整和优化边界条件,才能得到符合实际的仿真结果。

我建议在进行热力学仿真时,要充分考虑实际工况下的边界条件,并不断进行结果分析和优化,以确保仿真结果的准确性和可靠性。

正确设置边界条件是热力学仿真中至关重要的一步,需要根据实际情况和仿真要求进行合理设置和优化。

Ansoft第三讲

Ansoft第三讲
5. 气球边界条件
指定求解区的外边界,用于模拟绝缘系统。例如,对于静电场求解器来说,有 两种类型的气球边界条件:Charge 、Voltage。
Charge: 模拟静电绝缘系统。 Voltage:模拟静电接地系统。
6. 匹配边界条件
匹配边界条件是模拟周期性结构的对称面,使主边界和从边界场量具有相同的 幅度,相同或相反的方向。
第三讲
Ansoft 工程软件应用实践
第三讲
一、边界条件管理器
二、2D应用算例
1.平行平面场应用算例 2.轴对称场应用算例
第三讲
边界条件管理器
电磁场问题求解中,有各种各样的边界条件,归纳起来可概括为6类。 1.自然边界条件
系统默认的边界条件,不需用户指定,是不同媒质交界面场量的切向和法向边 界条件。
第三讲
平形平面场算例3
应用算例
• 问题描述:
相互靠近的导体通有交 变电流时,观察其邻近 效应。
• 分析过程: 属涡流场问题。
第三讲
轴对称场算例1
应用算例
•问题描述:
避雷器简化模型如图 所示,计算每段介质 的电压承担率。
• 分析过程:+来自属静电场问题。100V
-
第三讲
2. 第二类边界条件(也称为诺伊曼边界条件)
它规定了边界处势的法想导数分布,即法向导数为零,它也是系统默认的边界条 件,不需用户指定。
3. 第一类边界条件(也称为狄利克莱边界条件)
它规定了边界处电势的分布,电势是边界位置的函数,也可以是常数和零。
第三讲
边界条件管理器(续)
4. 对称边界条件
对称边界包括奇对称和偶对称两大类。奇对称边界可以模拟一个设备的对称面, 在对称面的两侧电荷、电位、电流等满足大小相等,符号相反。偶对称边界可以模 拟一个设备的对称面,在对称面的两侧电荷、电位、电流等满足大小相等,符号相 同。采用对称边界条件可以减小模型的尺寸,节省计算资源。

ansoft_3D涡流分析导体边界条件

ansoft_3D涡流分析导体边界条件

Ansoft 3D 分析时,绕组(带有绝缘的导体)需要给绕组整个体设置绝缘边界条件,否
则,如果导体与其他导体接触,会导致结果不对
设置了绝缘的传导路径有两个,铝板为传导路径,绕组为传导路径
Ansoft 3D 导体边界条件
2009年11月24日14:02
上图是设置了灰色的部分(绕组)的绝缘边界,出来的铝板(橙色)部分的涡流是正确的,紫色为磁芯
电流传导路径只有一个,连个导体相当于挨着了,这是不期望的
因此三维分析中,设置要谨慎,绕组一定要设置绝缘边界,2D 分析中是不需要设置该条件的。

SolidWorksSimulation边界条件设定方法课件

SolidWorksSimulation边界条件设定方法课件

SolidWorks Simulation边界条件设定方法---转载自期刊《CAD/CAM与制造业信息化》 P60,河南工程学院刘军一、引言有限元分析利用数学近似的方法对真实物理系统进行模拟,分析结果误差的主要来源如图1所示,其中影响分析结果最大因素的是约束和载荷,即边界条件。

不恰当的边界条件会使分析模型的结果严重偏离实际结果。

本文重点讲解边界条件中分析模型边界的确定方法。

分析模型边界定义得越大,被关注对象的分析结果就越接近真实情况。

但是,这也造成分析模型中包含的零部件数量过多,计算困难、成本过高、消耗的时间也越多;分析模型的边界定义得越小,边界条件的定义就越困难,与实际产品的偏差就越大,分析产生误差的概率越大。

本文主要讨论SolidWorks Simulation中三种确定分析模型边界的方法:包裹法、工程分析法和圣维南原理法。

图1有限元分析误差的主要因素二、包裹法包裹法,首先,单独取出被关注的零部件,确定其最合理的边界条件,进行分析计算;然后扩大零部件的范围,即增加一层零部件,添加合理的边界条件后再次分析计算;对比两次计算的结果,如果结果偏差很大,说明第一次分析定义的边界太小,需要再次扩大边界重新计算,和第二次的结果对比。

循环进行,直至两次分析的结果基本不再发生变化,就找到了最合适的边界。

该方法适用于所有分析类型,具体分析流程如图2所示。

例如,我们关注某轨道车底板一个零件“C型槽”的力学性能,如图3所示的黄色零件。

绿色部位是和其余零部件的接触面。

利用包裹法确定其分析边界的步骤如下。

(1)孤立关注的零部件:分析模型仅选取C型槽零件自身。

(2)添加边界:将C型槽与其他零件的接触面分割出来,如图3所示的绿色面。

对绿色面采用固定约束,如图4所示。

(3)添加其他相关参数,分析计算,结果如图5所示,固定约束的区域没有任何变形。

(4)扩大分析模型的边界至连接C型槽的槽钢,如图6所示。

(5)添加边界,固定槽钢的端面。

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第二章:边界条件这一章主要介绍使用边界条件的基本知识。

边界条件能够使你能够控制物体之间平面、表面或交界面处的特性。

边界条件对理解麦克斯韦方程是非常重要的同时也是求解麦克斯韦方程的基础。

§2.1 为什么边界条件很重要用Ansoft HFSS求解的波动方程是由微分形式的麦克斯韦方程推导出来的。

在这些场矢量和它们的导数是都单值、有界而且沿空间连续分布的假设下,这些表达式才可以使用。

在边界和场源处,场是不连续的,场的导数变得没有意义。

因此,边界条件确定了跨越不连续边界处场的性质。

作为一个Ansoft HSS 用户你必须时刻都意识到由边界条件确定场的假设。

由于边界条件对场有制约作用的假设,我们可以确定对仿真哪些边界条件是合适的。

对边界条件的不恰当使用将导致矛盾的结果。

当边界条件被正确使用时,边界条件能够成功地用于简化模型的复杂性。

事实上,Ansoft HSS 能够自动地使用边界条件来简化模型的复杂性。

对于无源RF 器件来说,Ansoft HSS 可以被认为是一个虚拟的原型世界。

与边界为无限空间的真实世界不同,虚拟原型世界被做成有限的。

为了获得这个有限空间,Ansoft HSS使用了背景或包围几何模型的外部边界条件。

模型的复杂性通常直接与求解问题所需的时间和计算机硬件资源直接联系。

在任何可以提高计算机的硬件资源性能的时候,提高计算机资源的性能对计算都是有利的。

§2.2 一般边界条件有三种类型的边界条件。

第一种边界条件的头两个是多数使用者有责任确定的边界或确保它们被正确的定义。

材料边界条件对用户是非常明确的。

1、激励源波端口(外部)集中端口(内部)2、表面近似对称面理想电或磁表面辐射表面背景或外部表面3、材料特性两种介质之间的边界具有有限电导的导体§2.3 背景如何影响结构所谓背景是指几何模型周围没有被任何物体占据的空间。

任何和背景有关联的物体表面将被自动地定义为理想的电边界(Perfect E)并且命名为外部(outer)边界条件。

你可以把你的几何结构想象为外面有一层很薄而且是理想导体的材料。

如果有必要,你可以改变暴露于背景材料的表面性质,使其性质与理想的电边界不同。

为了模拟有耗表面,你可以重新定义这个边界为有限电导(Finite Conductivity )或阻抗边界(Impedance boundary)。

有限电导边界可以是一种电导率和导磁率均为频率函数的有耗材料。

阻抗边界默认在所有频率都具有相同的实数或复数值。

为了模拟一个允许波进入空间辐射无限远的表面,重新定义暴露于背景材料的表面为辐射边界(Radiation Boundary)。

背景能够影响你怎样给材料赋值。

例如,你要仿真一个充满空气的矩形波导,你可以创建一个具有波导形状特性为空气的简单物体。

波导表面自动被假定为良导体而且给出外部(outer)边界条件,或者你也可以把它变成有损导体。

§2.4 边界条件的技术定义激励(Excitation)——激励端口是一种允许能量进入或导出几何结构的边界条件。

理想电边界(Perfect E)——Perfect E是一种理想电导体或简称为理想导体。

这种边界条件的电场(E-Field)垂直于表面。

有两种边界被自动地赋值为理想电边界。

1、任何与背景相关联的物体表面将被自动地定义为理想电边界并且命名为outer的外部边界条件。

2、任何材料被赋值为PEC(理想电导体)的物体的表面被自动的赋值为理想电边界并命为smetal边界。

理想磁边界(Perfect H)——Perfect H是一种理想的磁边界。

边界面上的电场方向与表面相切。

自然边界(Natural)——当理想电边界与理想磁边界出现交叠时,理想磁边界也被称为Natural边界。

理想磁边界与理想电边界交叠的部分将去掉理想电边界特性,恢复所选择区域为它以前的原始材料特性。

它不会影响任何材料的赋值。

例如,可以用它来模拟地平面上的同轴线馈源图案。

有限电导率(Finite Conductivity)边界——有限电导率边界将使你把物体表面定义有耗(非理想)的导体。

它是非理想的电导体边界条件。

并且可类比为有耗金属材料的定义。

为了模拟有耗表面,你应提供以西门子/米(Siemens/meter)为单位的损耗参数以及导磁率参数。

计算的损耗是频率的函数。

它仅能用于良导体损耗的计算。

其中电场切线分量等于Zs(n xHtan)。

表面电阻(Zs)就等于(1+j)/(δσ)。

其中,δω是激励电磁波的频率.σ是导体的电导率µ是导体的导磁率阻抗边界(Impedance)——一个用解析公式计算场行为和损耗的电阻性表面。

表面的切向电场等于Zs(n xHtan)。

表面的阻抗等于Rs + jXs。

其中,Rs是以ohms/square为单位的电阻Xs 是以ohms/square为单位的电抗分层阻抗(Layered Impedance)边界——在结构中多层薄层可以模拟为阻抗表面。

使用分层阻抗边界条件进一步的信息可以在在线帮助中寻找。

集总RLC(Lumped RLC)边界——一组并联的电阻、电感和电容组成的表面。

这种仿真类似于阻抗边界,只是软件利用用户提供的R、L和C值计算出以ohms/square为单位的阻抗值。

无限地平面(Infinite Ground Plane)——通常,地面可以看成是无限的、理想电壁、有限电导率或者是阻抗的边界条件。

如果结构中使用了辐射边界,地面的作用是对远区场能量的屏蔽物,防止波穿过地平面传播。

为了模拟无限大地平面的效果,在我们定义理想电边界、有限电导或阻抗边界条件时,在无限大地平面的框子内打勾。

辐射边界(Radiation )——辐射边界也被称为吸收边界。

辐射边界使你能够模拟开放的表面。

即,波能够朝着辐射边界的方向辐射出去。

系统在辐射边界处吸收电磁波,本质上就可把边界看成是延伸到空间无限远处。

辐射边界可以是任意形状并且靠近结构。

这就排除了对球形边界的需要。

对包含辐射边界的结构,计算的S 参数包含辐射损耗。

当结构中包含辐射边界时,远区场计算作为仿真的一部分被完成。

§2.5 激励技术综述端口是唯一一种允许能量进入和流出几何结构的边界类型。

你可以把端口赋值给一个两维物体或三维物体的表面。

在几何结构中三维全波电磁场被计算之前,必须确定在每一个端口激励场的模式。

Ansoft HFSS 使用任意的端口解算器计算自然的场模式或与端口截面相同的传输线存在的模式。

导致两维场模式作为全三维问题的边界条件。

Ansoft HFSS 默认所有的几何结构都被完全装入一个导电的屏蔽层,没有能量穿过这个屏蔽层。

当你应用波端口(Wave Ports )于你的几何结构时,能量通过这个端口进入和离开这个屏蔽层。

作为波端口的替代品,你可以在几何结构内应用集中参数端口(Lumped Ports )。

集中参数端口在模拟结构内部的端口时非常有用。

§2.5.1 波端口(Wave Ports )端口解算器假定你定义的波端口连接到一个半无限长的波导,该波导具有与端口相同的截面和材料。

每一个端口都是独立地激励并且在端口中每一个入射模式的平均功率为1瓦。

波端口计算特性阻抗、复传播常数和S 参数。

波动方程在波导中行波的场模式可以通过求解Maxwell 方程获得。

下面的由Maxwell 方程推出的方程使用两维解算器求解。

021(,)(,)0r r E x y E x y κεμ⎛⎫∇⨯∇⨯-= ⎪⎝⎭其中:(,)E x y 是谐振电场的矢量表达式; 0κ是自由空间的波数;r μ是复数相对导磁率;r ε是复数相对介电常数。

求解这个方程,两维解算器得到一个矢量解(,)E x y 形式的激励场模式。

这些矢量解与z 和t 无关,只要在矢量解后面乘上z e γ-它们就变成了行波。

另外,我们注意到激励场模式的计算只能在一个频率。

在每一个感兴趣的频率,计算出的激励场模式可能会不一样。

§2.5.2 模式(Modes)对于给定横截面的波导或传输线,特定频率下有一系列的场模式满足麦克斯维方程组。

这些模式的线性叠加都可以在波导中存在。

模式转换某些情况下,由于几何结构的作用像一个模式变换器,计算中包括高阶模式的影响是必须的。

例如,当模式1(主模)从某一结构的一个端口(经过该结构)转换到另外一个端口的模式2时,我们有必要得到模式2下的S参数。

模式,反射和传播在单一模式的信号激励下,三维场的解算结果中仍然可能包含由于高频结构不均匀引起的高次模反射。

如果这些高次模反射回激励源端口,或者传输到下一个端口,那么和这些高次模相关的S参数就必须被考虑。

如果高次模在到达任何端口前,得到衰减(这些衰减由金属损耗或者传播常数中的衰减部分所造成),那么我们就可以不考虑这些高次模的S参数。

模式和频率一般来说,和每种模式相关的场模式也许会随频率的改变而变化。

然而,传播常数和特性阻抗总是随频率变化的。

因此,需要频扫时,在每一个频率点,都应有相应的解算。

通常,随着频率的增加,高次模出现的可能性也相应的增加。

模式和S参数当每个端口的定义都正确时,仿真中包括的每个模式,在端口处都是完全匹配的。

因此,每个模式的S参数和波端口,将会根据不同频率下的特性阻抗进行归一化。

这种类型的S 参数叫做广义的S参数。

实验测量,例如矢量网络分析仪,以及电路仿真器中使用的特性阻抗是常数(这使得端口在各个频率下不是完全匹配)。

为了使计算结果,和实验及电路仿真得到的测量结果保持一致,由HFSS得到的广义S 参数必须用常数特性阻抗进行归一化。

如何归一化,参看波端口校准。

注解:对广义S参数归一化的失败,会导致结果的不一致。

例如,既然波端口在每一个频点都完全匹配,那么S参数将不会表现出各个端口间的相互作用,而实际上,在为常数的特性阻抗端口中,这种互作用是存在的。

§2.5.3 波端口的边界条件:波端口边缘有以下所述的边界条件:理想导体或有限电导率边界—在默认条件下,波端口边缘的外部定义为理想导体。

在这种假设条件下,端口定义在波导之内。

对于被金属包裹传输线结构,这是没问题的。

而对于非平衡或者没被金属包围的传输线,在周围介质中的场必须被计算,不正确的端口尺寸将会产生错误的结果。

对称面——端口解算器可以理解理想电对称面(Perfect E symmetry)和理想磁对称面(Perfect H symmetry)面。

使用对称面时,需要填入正确的阻抗倍增数。

阻抗边界——端口解算将识别出端口边缘处的阻抗边界。

辐射边界——在波端口和辐射边界之间默认的设置是理想导体边界。

§2.5.4 波端口校准:一个添加到几何结构的波端口必须被校准以确保一致的结果。

为了确定场的方向和极性以及计算电压,校准是必要的。

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