1、问题描述
本节主要讲解如何对一个包含有基层、微带线和屏蔽层组成的屏蔽微带传输线进行静电场分析。微带线电位为V1，屏蔽层电位为V0。求微带传输线电容。材料特性（介电常数）空气:εr=1基层:εr=10
a=10cmb=1cmw=1cm
几何特性
V1=10VV0=1V
载荷
2、问题假设
电容可以用静电能和电势差按下式进行计算：We=1/2C(V1-Vo)2其中We是静电能，C是电容。3、预期的结果
C＝178.1,pF/m
4、操作步骤
第1步:启动ANSYS，改变文档名称启动ANSYS程序，
选择系统菜单“UtilityMenu>File>ChangeTitle”，弹出一个对话框，在其中填入“Microstriptransmissionlineanalysis.”，单击OK。
选择主菜单MainMenu>Preferences.预处理类型过滤对话框出现.勾上Magnetic-NodalandElectric两项，单击OK。
第2步:定义参数
选择系统菜单UtilityMenu>Parameters>ScalarParameters.出现对话框.按下面的输入参数定义并确定，如果你输入有错，也可以重新输入。V1=1.5V0=0.5
单击Close关闭对话框.第3步:定义单元类型
选择主菜单MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete.单元类型对话框出现。
单击Add.单元类型库对话框出现.
单击选择\"Electrostatic\"和\"2DQuad121.\"
单击OK.单元类型对话就会显示我们所选择的type1(PLANE121).单击Close.
第4步:定义材料特性
选择主菜单MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels.模型材料定义对话出现.
在右侧可利用的模型材料框里（MaterialModelsAvailable）,按以下选项分别双击:Electromagnetics（电磁场）,RelativePermittivity（相对介电率）,Constant.（常数）。一个对话框出现.
在PERX(相对介电率)框内输入1,单击OK.在左边的已定义的模型材料框内就会出
1
现第1种模型材料。
选择菜单Edit>Copy.单击OK来复制第1种材料到第2种材料，且在左边的已定义的模型材料框内同时会出现第2种模型材料。
在左边的已定义的模型材料框内双击MaterialModelNumber2,下拉出现后双击Permittivity(constant).一个对话框出现.将PERX的值改为10,单击OK.
选择菜单Material>Exit退出模型材料定义对话框。.单击工具栏上的SAVE_DB按钮保存数据.第5步:创建几何模型
创建一个矩形，选择主菜单MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>ByDimensions.出现矩形创建对话框出现
按下面的要求输入数据：X1:0Y1:0X2:.5Y2:1
单击Apply.就创建了一个矩形面，如果还需要继续创建矩形面，可以继续输入，否则单击OK退出。
继续创建以下矩形面：X1=0.5X2=5
Y1=0Y2=1
下面通过输入命令行来创建另外的两个矩形面：RECTNG,0,.5,1,10RECTNG,.5,5,1,10
ANSYS图形窗口将显示四个矩形面。
还需要将四个面域粘边在一起，选择主菜单MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Glue>Areas.出现选择菜单，单击PickAll全选.
压缩编号，选择主菜单MainMenu>Preprocessor>NumberingCtrls>CompressNumbers.出现对话框，将\"Itemtobecompressed\"框设为\"Areas.\"确定退出。第6步：设置面域特性和准备网格化
选择系统菜单UtilityMenu>Select>Entities.实体选择对话框弹出，将最顶部的下拉框由\"Nodes\"改为\"Areas\"，再其下的一个改为\"ByNum/Pick\"，单击OK，出现拾取菜单。拾取面域1and2.(面域1and2就是图形窗口最下在的两个.)已被拾取的面域会改变颜色。单击OK。
选择主菜单MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshAttributes>PickedAreas.单击PickAll.弹出面域特性AreaAttributes对话框，将对话框上的材料编号\"Materialnumber\"设为2，也就是将前面所选的两个面的材料设为2号材料。单击OK。
选择系统菜单UtilityMenu>Select>Entities.实体选择对话框弹出，将最顶部的下拉框由\"Nodes\"改为\"Areas\"，再其下的一个改为\"ByNum/Pick\"，单击SeleAll,再单击OK.出现拾取菜单。单击拾取所有PickAll.
选择系统菜单UtilityMenu>Select>Entities.实体选择对话框弹出，将最顶部的下拉框由\"Areas\"改为\"Lines\"，再其下的一个改为\"ByLocation\"，点选上YCoordinates，并在\"Min,Max\"框输入1，单击Apply.ANSYS应该在输出窗口通过消息报告\"2lines\"；
继续点选上Reselect和XCoordinates，在\"Min,Max\"输入0.25，单击OK。第7步：网格化模型
2
选择主菜单MainMenu>Preprocessor>Meshing>SizeCntrls>ManualSize>Lines>AllLines.弹出ElementSizesonAllSelectedLines对话框，在\"No.ofelementdivisions\"输入8将选定的线8等分，单击OK。
选择系统菜单UtilityMenu>Select>Entities.实体选择对话框弹出，将最顶部的下拉框设为\"Lines\"，再其下的一个改为\"ByNum/Pick\"，点选上FromFull单击SeleAll,再单击OK.出现拾取菜单。单击拾取所有PickAll。
选择主菜单MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshTool.弹出MeshTool，选上SmartSize，并将SmartSizing设为3.，点选上Tri。
检查Mesh是否设为\"Areas.\"，单击MESH按钮，出现拾取菜单。单击拾取所有PickAll。模型被网格化。
（单击Close关闭MeshTool）。第8步：施加边界条件及约束
选择系统菜单UtilityMenu>Select>Entities.实体选择对话框弹出，将最顶部的下拉框设为\"Nodes\"，再其下的一个改为\"ByLocation\"，点选上YCoordinates和FromFull，并在\"Min,Max\"框输入1，单击Aplly。
继续点选上Reselect和XCoordinates，在\"Min,Max\"框输入0,.5，单击OK。
选择主菜单MainMenu>Preprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Electric>Boundary>Voltage>OnNodes.出现拾取菜单。单击拾取所有PickAll。
在节点上施加电压TheApplyVOLTonNodes对话框弹出，在\"Valueofvoltage(VOLT)\"输入V1，单击OK。
选择系统菜单UtilityMenu>Select>Entities.实体选择对话框弹出，将最顶部的下拉框设为\"Nodes\"，再其下的一个改为\"ByLocation\"，点选上YCoordinates和FromFull，并在\"Min,Max\"框输入0，单击Aplly。
点选“AlsoSele”按钮，并在\"Min,Max\"框输入10，单击Aplly。点选“XCoordinates”按钮，并在.\"Min,Max\"框输入5，单击OK。
选择主菜单MainMenu>Preprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Electric>Boundary>Voltage>OnNodes.出现拾取菜单。单击拾取所有PickAll。
在节点上施加电压TheApplyVOLTonNodes对话框弹出，在\"Valueofvoltage(VOLT)\"输入V0，单击OK。第9步：缩放面
选择系统菜单UtilityMenu>Select>Entities.实体选择对话框弹出，将最顶部的下拉框设为\"Nodes\"，再其下的一个改为\"ByNum/Pick,\"，点选上FromFull单击SeleAll,再单击OK.出现拾取菜单，单击拾取所有PickAll。
选择主菜单MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Scale>Areas.出现拾取菜单，单击“PickAll”，出现缩放对话框，在.\"RX,RY,RZScaleFactors\"框输入下列值：
RX域：.01RY域：.01RZ域：0
在\"Itemstobescaled\"框中设置为\"Areasandmesh.\"，在\"Existingareaswillbe\"框设置为\"Moved.\"，单击OK。第10步：运行分析
选择主菜单MainMenu>Solution>Solve>CurrentLS，出现SolveCurrentLoadStep对话框，单击对话框上的OK按钮开始求解，求解结束单击Close。第11步，存贮分析结果
选择主菜单MainMenu>GeneralPostproc>ElementTable>Define，.弹出ElementTable
3
Data对话框，单击Add按钮.弹出DefineAdditionalElementTableItems对话框，在\"Userlabelforitem\"框中输入SENE，在\"Resultsdataitem\"列表中选择\"Energy.\"(当你在左边的列表中选择“Energy”时，右边有列表框中会自动高亮“ElecenergySENE\")，单击OK。
再次单击Add，在\"Userlabelforitem\"框中输入EFX，在\"Resultsdataitem\"列表中选择\"Flux&gradient\"和\"ElecfieldEFX.\"，单击OK。
再次单击Add，在\"Userlabelforitem\"框中输入EFY，在\"Resultsdataitem\"列表中选择\"Flux&gradient\"和\"ElecfieldEFY.\"，单击OK。
此时ElementTableData对话框出现三个定义的项目SENE，EFX和EFY。单击Close退出对话框。
单击ANSYS工具栏上的SAVE_DB按钮保存。第12步：查看分析结果
选择系统菜单UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering.，弹出PlotNumberingControls对话框，设置\"Numberingshownwith\"框为\"Colorsonly.\"，单击OK。
选择主菜单MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>NodalSolu.弹出ContourNodalSolutionData对话框，在\"Itemtobecontoured\"列表框中选择\"DOFsolution\"和\"ElecpotenVOLT.\"，单击OK，绘制了等电位线图。
选择主菜单MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>VectorPlot>User-defined，弹出VectorPlotofUser-definedVectors对话框，在\"Item\"框中输入EFX，在\"Lab2\"框中输入EFY，单击OK，绘制了电场矢量图。第13步：计算电容
选择主菜单MainMenu>GeneralPostproc>ElementTable>SumofEachItem进行单元表求和，弹出信息对话框，单击OK出现弹窗显示所有的单元表，单击Close关闭弹窗。
选择系统菜单UtilityMenu>Parameters>GetScalarData，弹出GetScalarData对话框，在\"Typeofdatatoberetrieved\"列表框中选择\"Resultsdata\"和\"Elemtablesums.\"获取标量参数，单击OK，弹出GetElementTableSumResults对话框，在\"Nameofparametertobedefined,\"框中填入标量参数名W，在\"Elementtableitem\"下拉框中选择\"SENE.\"，单击OK确定退出。
选择系统菜单UtilityMenu>Parameters>ScalarParameters，弹出ScalarParameters对话框，在输入框中分别输入以下两行公式并按回车：
C=(w*2)/((V1-V0)**2)C=((C*2)*1e12)////////本行主要是将单位F改为pF，所以需要进行计算电容值，单击Close退出。
选择UtilityMenu>List>Status>Parameters>NamedParameter，弹击NamedParameterStatus对话框，在\"Nameofparameter\"中高亮选择C，单击OK.，一个弹窗显示C的电容值，单击Close关闭弹窗。.
第14步：完成分析
选择主菜单MainMenu>Finish.，然后单击ANSYS工具栏上的QUIT选择一项就可以退出ANSYS。.
4
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容