hfss如何建立模型.ppt

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 导入模型 ImportFromaFile 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 ImportFromaFile HFSS 手工绘制仿真模型 HFSS的画线菜单 DrawGeometry BasicGeometryLineFaceSolid HFSS CST DrawGeometry TransformLine FaceFace 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 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 GeometryTransform HFSS TransformArrangeDuplicateScale 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 CSTMWS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 WorkingCoordnateSystem WorkingCS 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 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 CSTMWS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 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 DrawEquationBasedCurve DrawEquationBasedSurface 由解析曲线生成旋转体 2 在历史记录中可以编辑方程 enteryourfunctionandupdatehistoryForxxx 1 5To10STEP0 5yyy 3 aaa xxx Sin xxx 2 1 执行宏命令Construct Create2D Curveanalytical 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 FillettheselectedEdge ChamfertheselectedEdge 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 ChamferEdges 3 b倒圆角点击工具栏上图标或从主菜单选择Objects BlendEdges 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 ShellSolidorThickenSheet 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 ProjectVariables 和局部变量 LocalVariables 两种 可以在建模之前输入变量 也可以边建模边输入变量 DrawaCylinder 记住必须输入单位 参数化结构 1 CSTMWS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 CoaxialSectionwithaBulge 2 8cm 0 2cm 0 45cm 0 8cm 1 0cm 习题二 WaveguideLoadedCylindric