ansys電磁場分析指南-第十五章靜電場分析(p方法)-資料下載頁
2025-08-12 16:41本頁面
【導(dǎo)讀】P方法使用高階有限元（P階次）來逼近真解。加部分P單元的階次后，再次基于有限元網(wǎng)格求解。每次迭代結(jié)果與一系列收斂標準相比較。最有效，但并不一定非得這樣。當然，可以用P單元建模和分網(wǎng)，但也能用帶中間節(jié)點的h-. 這提供了獨立生成網(wǎng)格，對于任何網(wǎng)格，P方法皆能自動改善計算結(jié)果。對于靜電分析，P方法求解選項提供了許多傳統(tǒng)的h-方法所不具備的優(yōu)點。例如，如果需要在電介質(zhì)某擊穿點位置處得到高精。確解，或得到某個體上的受力，P方法提供了要獲得這種精確結(jié)果的最佳途徑。如果沒有采用ANSYS的交互式運行方。可控制全局的P階次變化，P階次范圍缺省值為2到8。定P階次范圍時，前者要優(yōu)先于后者。階次，并排除在后續(xù)收斂檢查之外。與所用單位制一致的合適的值，這通過EMUNIT命令實現(xiàn)。用總體直角坐標系。再者，EMID命令所定義的中間節(jié)點并不
【正文】 特征 P階次的關(guān) 系。當求解時，特征 P 階次范圍由最小值（ PPRANGE）達到最大值，利用 PPLOT 命令能觀察到賦予各單元的特征 P階次。在模型指定區(qū)可很方便觀察局部收斂標準：在該位置顯示一個標記 [/PSYMB， PCON]，然后發(fā)圖示單元或節(jié)點命令即可。 一個 P 方法靜電場分析實例（命令流） 利用前幾節(jié)敘述的 P方法，在本節(jié)中演示如何做一個簡單的 P方法靜電分析。 問題描述 本實例分析一個具有一組齒的梳狀傳動裝置的 2D 靜電分析。尺寸為微米，運動齒上施加的電壓為 10伏， U 狀指針不動且接地。目的是計算靜電驅(qū)動力。 模型幾何尺寸為： tt=40μmgg=2μmwm=2μmwf=2μmt1=4μmt2=40μm 建模注意與結(jié)果 如圖 9，圖 10 所示： P 方法要求作用于運動指針上的靜電力在兩次 P循環(huán)之間的差值小于 1%，圖 11 顯示了收斂結(jié)果，由 P方法計算得到的結(jié)果比用初始網(wǎng)格得到的結(jié)果高 27%。 本例題的 ANSYS 命令流 /batch,list /show,bp,grph] /title, Comb Drive Example /prep7 ! dimensions (microns) / parameters wf=2! Fixedfinger width wm=2! Moving finger width gg=2! Gap tt=40! Moving length t1=4! Fixed finger backing t2=tt! Moving finger length hh=10! Height dt=tt/2 V0=10 xx=(2*ttdt)* y1=(wm/2)+gg y2=(wm/2)+gg+wf x1=tt+t1 ! Create Model cyl4,0,0,xx,0,360,1 block,tt,0,y1,y2,0,1 block,(ttt1),tt,y2,y2,0,1 block,tt,0,y1,y2,0,1 block,dt,(ttdt),(wm/2),(wm/2),0,1 block,(dt(gg/2)),(ttdt+(gg/2)),((wm/2)(gg/2)),(wm/2)+(gg/2),0,1 dx=wm* dy=dx block,x1dx,ttddt+dx,y2dy,y2+dy,0,1 vovlap,all / /VolumeComponent / /2,8,9Fixed Finger /5Moving Finger /11Air Layer around Moving Finger /12Air Layer around the Comb Drive /10Boundary / ! 2D mesh et,11,200,7! Use high order tri mesh element esize,gg/2 mshap,1! Force a traingle mesh amesh,52! Mesh air layer around moving finger esize,gg amesh,54! Mesh air layer around b drive esize,(y2+dy)*5 amesh,50! Mesh boundary ! 3D mesh et,1,128 emunit,epzro,! Free space permittivity (uMKSV units) mp,perx,1,1! Set relative permitivity to 1 mat,1 lsel,s,loc,z,.5 lesize,all,1! Set element size in zdirection to 1 lsel,all type,1 vsel,s,volu,10,12,1 vsweep,all! Create wedge volume elements from tri mesh vsel,all vsel,s,volu,10! Plot model eslv,s eplot allsel asel,s,loc,z,1! Select original areas aclear,all etdele,11! Remove meshing elements asel,all csys,1 nsel,s,loc,x,xx d,all,VOLT,0! Apply volt=0 at outer boundary nsel,all csys,0 vsel,s,volu,5 cm,MFINGER,volu asel,s,ext nsla,s,1 d,all,VOLT,0! Apply a zero potential on the moving finger sf,all,mxwf vsel,s,volu,2 vsel,a,volu,8,9,1 cm,FFINGER,volu asel,s,ext nsla,s,1 d,all,VOLT,V0! Apply 10 Volts on the fixed finger allsel ! pconvergence control pemopt,dual! Select Dual Method with tolerance of 5% pconv,2,efor,x! Base convergence on Maxwell forces with tolerance of 2% /gst,on save finish /solu eqslv,iccg! Set iccg solver solve finish /post1 set,last! Set the last data step vsel,s,volu,11,12 eslv,s pplot! Plot the plevels around the fingers esel,all plconv,all! Plot the convergence curve etable,fx,fmag,x etable,fy,fmag,y etable,fz,fmag,z ssum *get,fx,ssum,item,fx! Get summed forces *get,fy,ssum,item,fy *get,fy,ssum,item,fz /,Comb Drive Force *stat,fx finish
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