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1、如何设置仿真模型,电子科技大学 贾宝富,引言,建立三维仿真模型的过程与绘制三维工程图类似。通常用一些基本元件构造复杂结构。基本元件可以分成点、线、面和实体四种基本类性。每种类型又包含多种基本元素例如，面类中矩形、圆形、多边形、椭圆形和由函数定义的面等。 每种基本类型又可以通过平拉、旋转等操作转换。例如，线经过平拉转换成面。面经过平拉转换成实体。 在四种基本类型中只有实体具有材料属性。点、线和面没有材料属性。在四种基本类型中只有面和实体的表面可以赋边界。 建立模型并不是简单地照搬，应去掉与电磁特性无关的部分。建立和简化模型需要利用电磁场和微波技术的基本概念。,HFSS的基本界面,什么是仿真模型？
2、,导入模型？,Import From a File,HFSS和CST都可以从其它软件导入2D或3D图形。 导入的模型一般不能参数化，不能修改。 一般不提倡导入模型 多数零件都是金属件，计算的场在介质中； 零件有公差。,Import From a File,HFSS,手工绘制仿真模型？,HFSS的画线菜单,Draw Geometry,Basic Geometry Line Face Solid,HFSS,CST,Draw Geometry,Transform Line-Face Face-solid,旋转结构螺旋的建模,2. 旋转,- 椭圆截面 - 半径比 = 3,拉伸生成扭曲波导,锥度角 =
3、-5 度,选择面,基本3D结构汇总,方块,圆柱,圆环,椭圆柱,球体,圆锥,拉伸,旋转,Boolean (HFSS),Boolean,Geometry Transform (HFSS),Transform Arrange Duplicate Scale,结构变换窗口详解,特定参数 （随操作而异）,原物体是否保留,新物体是否单独命名,变换重复次数,新物体材料设置,变换基点,平移 放缩 旋转 镜像,操作类别,是否以物体重心 为变换基点,结构变换效果举例,依XOY平面镜像,绕X轴旋转90,四次平移 （不保留原物体）,两次平移 （保留原物体）,原始物体,Z向缩小一半,布尔运算 (CST),CST MWS
4、共提供了加、减、相交和插入四种布尔运算,进行不同布尔运算后的结果,立方体“加”圆球,立方体“减”圆球,两物体“相交”,将圆球“插入”立方体 （裁减）,两不同材料物体 （立方体和圆球）,布尔运算操作步骤,现以立方体“减”圆球为例，来说明布尔运算的操作步骤,1. 原始两不同材料物体,2. 选择第一个物体（立方体）,4. 选择第二个物体（圆球）,3. 点击工具栏上图标 或从主菜单选择 Objects-Boolean-Subtract,5. 回车确定,Working Coordnate System,Working CS (HFSS),工作坐标系概述,所有WCS指令含义见下：,全局坐标系,工作坐标系,
5、将WCS与所选面对齐,将WCS与所选棱边对齐,将WCS与所选点对齐,将WCS与所选3点对齐,旋转WCS,平移WCS,开/关WCS,VS.,CST MWS中有两套坐标系统 1. 全局坐标系（X，Y，Z） 很多功能只针对它有效； 2. 工作坐标系（U，V，W） （简称WGS） 可方便的用它创建倾斜物体,工作坐标系应用举例（1）,现用一立方体上倾斜圆柱的创建过程来举例说明WCS的用法,4. 让WCS与顶面对齐,1. 全局坐标系下的立方体,2. 绕Z轴旋转30,3. 激活WCS，选中顶面,续,工作坐标系应用举例（2）,8. 让WCS与棱边对齐,5. 选中顶点,6. 让WCS与顶点对齐,7. 选中棱边,
6、续,工作坐标系应用举例（3）,12. 最终效果,9. 将WCS沿V轴旋转30,10. 在WCS下创建圆柱,11. 在Overlap提示框中将二者相加,Draw Equation Based Curve,Draw Equation Based Surface,由解析曲线生成旋转体,2) 在历史记录中可以编辑方程: enter your function and update history For xxx = 1.5 To 10 STEP 0.5 yyy = 3*aaa/xxx + Sin(xxx2),1) 执行宏命令 Construct / Create 2D-Curve analytical
7、 (xy/uv),说明: MWS也可使用变量 对解析结构进行优化,3) 使用捕捉功能对解析曲线闭合,4) 由线到面,5) 旋转,Fillet the selected Edge,Chamfer the selected Edge,倒角,1. 原始物体,2. 选中要倒角的棱边,4.b 设置倒角半径,5. 最终结果,3.a 倒直角 点击工具栏上图标 或从主菜单选择 Objects-Chamfer Edges,3.b 倒圆角 点击工具栏上图标 或从主菜单选择 Objects-Blend Edges,4.a 设置倒角宽度,渐变操作,渐变操作,选择要连接的2个面，以 生产新的结构物体,新物体的轮廓结构是
8、根据 原来所选的面渐变而得的,选择 - Loft.,说明: 即使2个参考面 不平行也可以操作,掏空,“掏空”功能对很多物体（如波导，喇叭，抛物面天线等）的建模都极为方便,1. 原始物体,2. 分别选中前后两个面,4. 设置参数,5. 最终结果,3. 从主菜单选择 2、Objects-Shell Solid or Thicken Sheet,“壳”厚度,“壳”的创建方向,参数化建模,在HFSS和CST中都可以参数化建模。 参数化建模可以方便以后的参数扫描和优化。所以应当养成参数化建模的习惯。 在HFSS中参数分成全局变量（Project Variables）和局部变量（Local Variabl
9、es）两种。 可以在建模之前输入变量，也可以边建模边输入变量。,Draw a Cylinder,记住必须输入单位,参数化结构（1）,CST MWS中，几乎所有的输入数据都可以参数化 参数化后，结构修改，参数扫描，性能优化等功能实施都极为便利 现以结构的参数化为例来进行说明,1. 创建半径为2，长为5的圆柱体,2. 点击工具栏上图标 或从主菜单选择 Edit-Parameters 激活参数输入框,续,参数化结构（2）,3. 在弹出窗口中输入如下数据，定义结构参数,4. 选中圆柱，从右键菜单 中选择 Properties 然后选中圆柱定义项 点击“编辑”,5. 用刚定义的变量 代替原有的常数 点击
10、OK按钮确定,参数填入位置,续,圆柱定义项,参数化结构（3）,6. 更新后的圆柱形状保持不变,7. 再次点击参数图标 将半径更改为1 并点击“更新”,8. 更新后圆柱形状发生变化,总结： 根据同样的步骤 将关键的结构尺寸参数化 可以使日后的结构修改极为便利,“更新”按钮,圆柱半径,习题一、Coaxial Section with a Bulge,2.8 cm,0.2 cm,0.45 cm,0.8 cm,1.0 cm,习题二、 Waveguide Loaded Cylindrical Cavity,Cylindrical Cavity,Waveguide,Dielectric Rod,rPLEXI=2.7; Tg=0.0037; wall=4.7108 S/m,习题二、,习题三、魔T,a,b,L,A=22.86mm B=10.16mm L=40mm,2*L,
