電磁散射仿真的案例
平面電磁波散射中麥克斯韋方程組的米氏解
摘要
平面波對(duì)于任意半徑和折射率的球形粒子的吸收和散射問(wèn)題，米氏解是嚴(yán)格的麥克斯韋求解器。其得到的散射效應(yīng)十分依賴于粒子的大小。根據(jù)其特性，散射可以分為瑞利散射、米氏散射和幾何光學(xué)散射。VirtualLab Fusion中包含了完整的米氏解。該案例研究了不同半徑的球形粒子散射。
模擬任務(wù)
散射分類(lèi)
非吸收球形的散射（摻雜硅）
吸收球形的散射（金）
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VirtualLab Fusion技術(shù)
文件信息
展開(kāi) 電磁散射（RCS）分析解決方案
目標(biāo)的雷達(dá)散射截面（RCS）是評(píng)判目標(biāo)電磁隱身特性的一個(gè)重要指標(biāo)，快速精確的目標(biāo)RCS分析對(duì)于隱身設(shè)計(jì)人員具有重要的指導(dǎo)意義，尤其是飛機(jī)、導(dǎo)彈、艦船等的雷達(dá)目標(biāo)特性分析引起了世界各國(guó)的高度重視。飛機(jī)、導(dǎo)彈、艦船等軍用目標(biāo)，它們的電尺寸往往非常巨大，因此分析其電磁散射特性對(duì)一般軟件是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
針對(duì)不同類(lèi)型RCS的解決方案
待分析RCS問(wèn)題的電尺寸和模型復(fù)雜度不同，F(xiàn)EKO提供的處理方法也有所不同，這樣做的好處是在精度、速度之間取得最佳折衷。對(duì)于電大尺寸和超電大尺寸的金屬、介質(zhì)或金屬/介質(zhì)混合等目標(biāo)體，在硬件資源滿足要求的情況下，首選MLFMM和FEM/MLFMM方法來(lái)精確求解。
電小尺寸目標(biāo)的RCS分析
對(duì)于電小尺寸目標(biāo)的RCS分析，F(xiàn)EKO采用嚴(yán)格的求解方法——矩量法，可以進(jìn)行最精確的分析，也可以采用有限元FEM法和MoM/FEM混合法。圖2.1、圖2.2是業(yè)界公認(rèn)的金屬體RCS的Benchmark，分別給出了金屬球和黃銅帶的RCS分析結(jié)果，從圖中我們可以看出FEKO分析結(jié)果與精確解完全一致。因此對(duì)于電小尺寸的目標(biāo)RCS，F(xiàn)EKO可以獲得非常精確的結(jié)果。
電大尺寸目標(biāo)的RCS分析
對(duì)于電大尺度目標(biāo)體的RCS分析，F(xiàn)EKO提供了兩種可選的方法：
a）首選MoM和MLFMM方法：耗費(fèi)計(jì)算資源，但是能得到精確結(jié)果。
b）選擇高頻PO和RL-GO算法：計(jì)算快速、占用計(jì)算資源小，在某些角度、對(duì)于細(xì)節(jié)變化劇烈的模型精度欠佳。
展開(kāi) 粗糙海面電磁散射的數(shù)值分析
摘要本文介紹了基于譜的粗糙面Ｍｃ模擬方法和表征粗糙面的統(tǒng)計(jì)參量，概述了處理粗糙面電磁散射問(wèn)題的三種近似方法：基爾霍夫法、微擾法和雙尺度法。討論了基于矩量法的粗糙面電磁散射數(shù)值方法：前后向迭代和小波矩量法。首先分別計(jì)算了基于ＰＭ譜和Ｇａｕｓｓ譜粗糙海面的前后向迭代電磁散射解。然后，分別用直接小波展開(kāi)和小波變換的日樣條小波Ｇａｌｅｒｋｉｎ矩量法，計(jì)算了基于Ｇａｕｓｓ譜Ｍｃ模擬的粗糙面上的后向電磁散射，并將來(lái)自Ｇａｕｓｓ譜粗糙面的ＦＢＭ解和ＷＭＯＭ解分別與有關(guān)文獻(xiàn)作了比較，結(jié)果和文獻(xiàn)吻合的很好。同時(shí)比較了Ｂ樣條基和Ｈａａｒ小波基的伽略金矩量解，它們的值也吻合的很好。本文最后研究了后向雜波對(duì)方位角和風(fēng)速的依賴關(guān)系。同時(shí)用修正的雙尺度法研究了Ｋｕ波段、基于Ｆｕｎｇ譜的二維時(shí)變動(dòng)態(tài)粗糙海面的后向電磁散射，獲得了海雜波的時(shí)序信號(hào)，估計(jì)Ｒａｙｌｅｉｇｈ、Ｌｏｇｎｏｒｍａｌ和Ｗｅｉｂｕｌｌ三種典型統(tǒng)計(jì)分布模型的參數(shù)，得到了后向雜波系數(shù)的最佳統(tǒng)計(jì)分布模型。
粗糙海面電磁散射的數(shù)值分析.pdf
展開(kāi) [VirtualLab] 平面電磁波散射中麥克斯韋方程組的米氏解
摘要
平面波對(duì)于任意半徑和折射率的球形粒子的吸收和散射問(wèn)題，米氏解是嚴(yán)格的麥克斯韋求解器。其得到的散射效應(yīng)十分依賴于粒子的大小。根據(jù)其特性，散射可以分為瑞利散射、米氏散射和幾何光學(xué)散射。VirtualLab Fusion中包含了完整的米氏解。該案例研究了不同半徑的球形粒子散射。
模擬任務(wù)
散射分類(lèi)
非吸收球形的散射（摻雜硅）
吸收球形的散射（金）
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VirtualLab Fusion技術(shù)
文件信息
展開(kāi) 
航空航天領(lǐng)域的飛行器氣動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與疲勞、燃燒與傳熱、電磁散射（隱身）、軌道動(dòng)力學(xué) 算法特點(diǎn)，及圖形工作站硬件配置推薦
-計(jì)算特點(diǎn):
計(jì)算密度極高: 這是所有仿真中計(jì)算最密集的領(lǐng)域之一。詳細(xì)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理可能包含數(shù)千個(gè)反應(yīng)，在每個(gè)網(wǎng)格單元、每個(gè)時(shí)間步都需要計(jì)算。強(qiáng)耦合性: 流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、化學(xué)組分場(chǎng)相互影響，求解過(guò)程復(fù)雜且收斂困難。時(shí)間步長(zhǎng)小: 為捕捉火焰鋒面，需要極小的時(shí)間步長(zhǎng)，導(dǎo)致總計(jì)算步數(shù)巨大。
-計(jì)算平臺(tái):
CPU多核計(jì)算(傳統(tǒng)基石): 傳統(tǒng)上，這類(lèi)問(wèn)題運(yùn)行在大型CPU計(jì)算集群上，通過(guò)MPI并行。GPU計(jì)算(前沿方向): GPU為燃燒仿真帶來(lái)了革命性變化。CONVERGE 求解器是GPU加速的典范。GPU可以極大地加速化學(xué)反應(yīng)源項(xiàng)的計(jì)算和線性求解器，使得在桌面工作站上進(jìn)行高保真燃燒模擬成為可能。CPU單核計(jì)算(不適用): 計(jì)算量太大，單核無(wú)法勝任。
4. 電磁散射（隱身）
-涉及算法:
核心算法: 矩量法、時(shí)域有限差分法、有限元法。MoM: 非常適合計(jì)算電大尺寸開(kāi)放目標(biāo)的散射問(wèn)題，但會(huì)產(chǎn)生稠密矩陣，內(nèi)存和計(jì)算量巨大。FDTD: 在時(shí)域直接求解麥克斯韋方程組，一次計(jì)算可獲得寬頻帶響應(yīng)，算法本身具有天然的并行性。
-計(jì)算特點(diǎn):
MoM: 內(nèi)存瓶頸和計(jì)算瓶頸并存。稠密矩陣的存儲(chǔ)和求逆是主要挑戰(zhàn)。FDTD: 高度并行。每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)更新只依賴于鄰近點(diǎn)，與CFD中的顯式算法類(lèi)似。頻率掃描: 通常需要在很寬的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行計(jì)算，可以并行化。
-計(jì)算平臺(tái):
GPU計(jì)算(絕對(duì)優(yōu)勢(shì)): 無(wú)論是FDTD的網(wǎng)格更新，還是MoM的矩陣向量乘法，都非常適合GPU的并行架構(gòu)。GPU加速可以將仿真時(shí)間從數(shù)周縮短到數(shù)小時(shí)。專(zhuān)業(yè)電磁軟件如 FEKO, CST Studio Suite, XFDTD 都有強(qiáng)大的GPU支持。CPU多核計(jì)算(傳統(tǒng)方案): 在GPU普及前，主要依賴CPU多核和分布式計(jì)算集群。
展開(kāi) 13，comsol仿真多級(jí)散射
參考論文：《Optically resonant magneto-electric cubic nanoantennas for ultra-directional light scattering 》
下面是論文的結(jié)果 VS 我的結(jié)果。
參考文獻(xiàn)：《Planar Plasmonic Chiral Nanostructures》
下面是論文結(jié)果VS我的結(jié)果
本模型展示而已，欲購(gòu)勿擾。
如何學(xué)好電磁仿真技術(shù)？ 附電磁學(xué)仿真下載
電和磁是不分家的，有電的地方就有磁，所以電磁技術(shù)在電氣設(shè)備當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
1、電氣設(shè)備的絕緣分析是電氣柜的必要仿真之一，換言之，就是在設(shè)備當(dāng)中是否發(fā)生閃電（電弧擊穿），那么仿真軟件就可以根據(jù)離散化的空間單元來(lái)計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度，進(jìn)而判斷其場(chǎng)強(qiáng)是否大于空氣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)，后期進(jìn)行必要的產(chǎn)品設(shè)計(jì)更改。這是電磁軟件的電場(chǎng)應(yīng)用。
2、考慮磁場(chǎng)應(yīng)用就更多了，高頻的電磁波這里不做考慮，那么低頻的應(yīng)用包括考慮熱效應(yīng)的有電磁爐、電磁感應(yīng)淬火、電氣設(shè)備功率損耗、電纜功率損耗等
3、考慮電磁受力的有電磁炮、電磁鐵、斷路器的電磁脫扣器，電氣柜的電動(dòng)力
4、考慮電磁場(chǎng)效果的的有變壓器、金屬檢測(cè)儀器、無(wú)線充電技術(shù)、磁懸浮等技術(shù)
電磁仿真技術(shù)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)分享
以上講了電磁的常規(guī)應(yīng)用，下面我說(shuō)一下個(gè)人的對(duì)于電磁仿真技術(shù)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。供大家參考，有興趣的可以深入研究
1、話說(shuō)干一行愛(ài)一行，首先你得喜歡仿真分析這門(mén)玄學(xué)。更要對(duì)其充滿好奇心，要多想想你能從中得到什么，沒(méi)有興趣，那么就果斷放棄吧，此處不開(kāi)花，總有你綻放的地方
2、有了興趣那么你就要開(kāi)始深入研究。如果你對(duì)《周易的》乾坤八卦不了解（乾代表天，坤代表地，巽（xùn）代表風(fēng)，震代表雷，坎代表水，離代表火，艮（gèn）代表山，兌代表澤），那么你對(duì)五行-金、木、水、火、土，至少要有個(gè)概念，換言之，你對(duì)Maxwell方程組不了解，那么對(duì)其衍生的電磁學(xué)知識(shí)有個(gè)初步的感性認(rèn)識(shí)，其理論知識(shí)至少要達(dá)到一定高度（初中物理中的電磁知識(shí)即可）。
原理其實(shí)很簡(jiǎn)單，結(jié)合個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，你需要知道三點(diǎn)知識(shí)即可
（1）明白無(wú)論直流還是交流，只要有電流就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，了解其磁場(chǎng)方向（右手定則），方向看看指南針即可
（2）明白電流在磁場(chǎng)中受力方向（左手定則）。
展開(kāi) 基于ASAP的散射光雙光束干涉仿真
基于ASAP的散射光雙光束干涉仿真
光的干涉是物理光學(xué)中最重要的現(xiàn)象之一。本文分析了MIT實(shí)驗(yàn)視頻中的光學(xué)原理，提煉了其物理模型。視頻利用邁克爾遜干涉儀進(jìn)行分振幅產(chǎn)生兩相干光，在接收屏上觀察到等傾圓紋。本文記錄了利用強(qiáng)大的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件ASAP對(duì)該物理模型進(jìn)行仿真的過(guò)程。
光學(xué)原理: 邁克耳孫干涉儀是應(yīng)用光的干涉原理，測(cè)量長(zhǎng)度或長(zhǎng)度變化的精密的光學(xué)儀器，其光路圖如圖。
運(yùn)行ASAP模擬結(jié)果：
ASAP 已持續(xù)在光學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展，由代碼來(lái)指示光線如何與系統(tǒng)對(duì)象交互作用，來(lái)模擬其物理現(xiàn)象。仿真和分析的結(jié)果非常明了，能夠比現(xiàn)有其它軟件處理更多的光學(xué)系統(tǒng)仿真。 ASAP 在工業(yè)界廣泛應(yīng)用于航天工程、生物光學(xué)產(chǎn)業(yè)、顯示器、反射器、光學(xué)測(cè)量科技、光通訊產(chǎn)業(yè)、照明系統(tǒng)、光導(dǎo)管系統(tǒng)等。
因此，對(duì)于光電專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，用好 ASAP 不僅能讓我們?cè)谖磥?lái)的課程設(shè)計(jì)中受益，更深層次的講，當(dāng)我們畢業(yè)走進(jìn)上述的工作崗位后，這種渴望探索的求知精神無(wú)疑是一筆隱形財(cái)富。于是抱著這樣的態(tài)度去做工程，這就成為我們學(xué)習(xí)和發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，比如當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)后想要模擬產(chǎn)品效果是否達(dá)到要求， 我們便可以利用 ASAP 強(qiáng)大的功能做出仿真， 發(fā)現(xiàn)其存在的問(wèn)題，結(jié)合所學(xué)解決優(yōu)化，以達(dá)到完善產(chǎn)品的目的。而每完成這樣的一次任務(wù)也就完成了一次自我升華，是對(duì)知識(shí)的沉淀，對(duì)經(jīng)驗(yàn)的累積，對(duì)視野的拓展。
展開(kāi) 基于Lumerical fdtd的異型納米空心球散射光場(chǎng)仿真
基于FDTD腳本驅(qū)動(dòng)的全流程：微型球體聚合空心球殼nanojet建模、散射光場(chǎng)及散射效率曲線繪制實(shí)踐
焚天神劍
關(guān)鍵詞：FDTD腳本編碼，全流程，異型球體建模，nanojet散射，散射效率曲線
本設(shè)計(jì)運(yùn)用FDTD腳本全流程，針對(duì)微型球體聚合的空心球殼nanojet展開(kāi)深入探究。從建模著手，精心調(diào)試各項(xiàng)參數(shù)，成功搭建出精準(zhǔn)且完善的模型，精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)了空心球殼的結(jié)構(gòu)特征。在散射光場(chǎng)模擬環(huán)節(jié)，其呈現(xiàn)效果與預(yù)期幾近一致，直觀展現(xiàn)出光與納米結(jié)構(gòu)相互作用的細(xì)節(jié)。散射效率曲線繪制結(jié)果表明，不同球殼半徑在各異波長(zhǎng)下呈現(xiàn)出穩(wěn)定的差異規(guī)律。此項(xiàng)設(shè)計(jì)為納米光學(xué)研究、微納器件制備等領(lǐng)域提供了有力支撐，極具應(yīng)用潛力。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
納米球的外形輪廓如下圖左所示，預(yù)計(jì)產(chǎn)生的光場(chǎng)散射效果如右圖所示。
圖1 預(yù)期球殼外形以及散射效果
粗糙表面納米二氧化硅空心球，300-2500nm的波長(zhǎng)，球殼的直徑200-1000nm，外部小球40nm。對(duì)球體進(jìn)行編程建模，形成FDTD的參數(shù)列表以及模糊化處理的編碼。編碼的優(yōu)勢(shì)為波長(zhǎng)范圍、頻率采樣率、球殼半徑、微球半徑以及材料靈活設(shè)置，一鍵式操作。
圖2 model參數(shù)設(shè)置以及編碼
形成如下結(jié)構(gòu)樹(shù)以及規(guī)律排列的球形微球陣列。
圖3 結(jié)構(gòu)樹(shù)以及建模效果
掃描設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)掃描個(gè)性化編碼，設(shè)置好掃描數(shù)量和范圍，仿真后形成下列仿真好的文件（需要經(jīng)過(guò)一些仿真時(shí)間）。
圖4 掃描腳本以及生成的仿真結(jié)果
散射光場(chǎng)、效率曲線
首先，基于第二節(jié)的仿真結(jié)果，選取特定球殼半徑以及波長(zhǎng)序號(hào)，生成光場(chǎng)圖，見(jiàn)下圖效果。
展開(kāi) AMESim電磁閥仿真詳解：一種深低溫電磁閥試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真
基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金——聯(lián)合基金項(xiàng)目（U1937602）
摘 要：
為實(shí)現(xiàn)某低溫運(yùn)載火箭三子級(jí)冷氦增壓系統(tǒng)液氫溫區(qū)閥門(mén)性能考核，采用AMESim建立系統(tǒng)仿真模型，仿真分析被測(cè)冷氦增壓電磁閥不同工作模式，得出兩臺(tái)200W@20K斯特林制冷機(jī)、兩臺(tái)70L高壓低溫?fù)Q熱貯罐、按照箭上落壓、等間隔開(kāi)啟/關(guān)閉工作模式的設(shè)計(jì)方案，以最小貯箱容積和最短換熱時(shí)間實(shí)現(xiàn)冷氦電磁閥液氫溫區(qū)性能試驗(yàn)。
電磁爐加熱過(guò)程電磁-熱耦合仿真
圖6 電磁熱耦合載荷傳遞量類(lèi)型圖
04
仿真結(jié)果
電磁場(chǎng)計(jì)算結(jié)果
INTESIM計(jì)算得到線圈的電流密度如圖7所示。
圖7 線圈的電流密度
INTESIM計(jì)算得到鍋體底部的渦流密度如圖8所示。
圖8 鍋底的渦流密度
電磁爐的鍋體底部熱損耗如圖9所示。
圖9 鍋體底部熱損耗
熱場(chǎng)計(jì)算結(jié)果
查看整體的溫度分布如圖10所示。
圖10 整體的溫度分布
查看鍋體底部的溫度分布如圖11所示。
圖11 鍋體底部的溫度分布
查看陶瓷的溫度分布如圖12所示。
圖12 托盤(pán)的溫度分布
05
總結(jié)
本案例使用INTESIM軟件，基于渦流場(chǎng)分析、熱場(chǎng)分析和非匹配網(wǎng)格映射插值等功能，實(shí)現(xiàn)了電磁-熱耦合分析求解。仿真計(jì)算得到的熱損耗和溫度結(jié)果與對(duì)標(biāo)軟件結(jié)果基本吻合。本案例驗(yàn)證了INTESIM多物理場(chǎng)仿真模塊中的電磁-熱耦合仿真功能，對(duì)渦流場(chǎng)分析和熱場(chǎng)分析及耦合仿真進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證，能夠?yàn)閺V大用戶在電器領(lǐng)域中的電磁場(chǎng)、熱場(chǎng)耦合仿真應(yīng)用提供可行方案。
文章來(lái)源: 英特仿真INTESIM
展開(kāi) 
Infolytica軟件在電磁閥電磁仿真中的解決方案
電磁閥利用通電線圈激磁產(chǎn)生電磁力驅(qū)動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)以開(kāi)啟和關(guān)閉閥門(mén)結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、重量輕、密封良好、維修簡(jiǎn)便、可靠性高是自動(dòng)控制領(lǐng)域的重要部件。但是電磁閥的電磁設(shè)計(jì)目前往往還停留在基于磁路的方式、憑經(jīng)驗(yàn)公式或模仿國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品產(chǎn)品性能靠估算和事后測(cè)試。 比例電磁鐵作為電液比例閥的關(guān)鍵部件是電液比例閥應(yīng)用最多的電—機(jī)械轉(zhuǎn)換器其功能是將輸入的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成力或位移信號(hào)輸出其軸向推力與線圈電流成正比且在有效行程范圍內(nèi)保持恒定。由于影響比例電磁鐵性能特性的結(jié)構(gòu)參數(shù)較多傳統(tǒng)設(shè)計(jì)一般采用磁路法對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)作用評(píng)估往往不夠具體和準(zhǔn)確需要采用電磁有限元方法進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。
Infolytica軟件在電磁閥電磁仿真中的解決方案.pdf
展開(kāi) 電磁閥設(shè)計(jì)與仿真（電磁部分）專(zhuān)題培訓(xùn)
1
培訓(xùn)信息
Training Information
課程名稱(chēng)
電磁閥設(shè)計(jì)與仿真（電磁部分）專(zhuān)題培訓(xùn)
開(kāi)課時(shí)間
6 月 29 日~30 日
課程費(fèi)用
5000 /人
授課講師
探秘電磁奧義 | CST電磁場(chǎng)仿真在智能汽車(chē)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
為什么智能汽車(chē)行業(yè)比以往更需要需要電磁仿真？
智能汽車(chē)中的高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)利用攝像頭、激光雷達(dá)等各種技術(shù)來(lái)確保安全舒適的駕駛體驗(yàn)，各類(lèi)傳感器更是未來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的基石。在這些技術(shù)中，雷達(dá)在探測(cè)和跟蹤物體方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
當(dāng)集成到車(chē)輛中時(shí)，雷達(dá)的性能會(huì)受到車(chē)身及其附近其他部件的影響，包括保險(xiǎn)杠、底盤(pán)和電纜等。保險(xiǎn)杠的材料、形狀和厚度以及周?chē)?em>散射部件傳感器對(duì)雷達(dá)的性能影響很大。
在這種需求下，CST電磁和多物理場(chǎng)仿真是不可或缺的。在虛擬環(huán)境中驗(yàn)證汽車(chē)?yán)走_(dá)設(shè)計(jì)。研究各類(lèi)傳感器集成到車(chē)輛中時(shí)的性能影響，在實(shí)際原型準(zhǔn)備好之前模擬現(xiàn)實(shí)條件進(jìn)行仿真分析，有助于在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段盡早納入設(shè)計(jì)變更并節(jié)省成本。
在下圖我們可以簡(jiǎn)單對(duì)比仿真是如何為企業(yè)節(jié)約時(shí)間和成本的：
CST能做到什么？
對(duì)于智能汽車(chē)的天線和傳感器組件優(yōu)化，達(dá)索CST（電磁和多物理場(chǎng)仿真軟件）工作室套裝，能夠?qū)μ炀€元件的輻射特性進(jìn)行仿真，減少實(shí)驗(yàn)室中的測(cè)試，可以輕松實(shí)現(xiàn)以下兩個(gè)方面的仿真：
1、在多層射頻板上設(shè)計(jì)饋電結(jié)構(gòu)和輻射元件的布局。
2、建立匹配的天線罩，同時(shí)瀏覽復(fù)雜的綜合傳感器模型，其中包括射頻板、天線罩、封裝、數(shù)據(jù)連接器、外殼和其他組件。
CST 中的時(shí)域 – FIT 技術(shù)是一種功能強(qiáng)大且多功能的求解器，可以在單次運(yùn)行中進(jìn)行高精度模擬，因此可以非常有效地解決傳感器開(kāi)發(fā)中的上述挑戰(zhàn)。
CST仿真驗(yàn)證汽車(chē)保險(xiǎn)杠對(duì)雷達(dá)的影響
因?yàn)槔走_(dá)和其他傳感器常被安裝在汽車(chē)的保險(xiǎn)杠中，傳感器和保險(xiǎn)杠之間存在的干擾也是重點(diǎn)仿真對(duì)象。保險(xiǎn)杠具有復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)，以塑料、金屬構(gòu)成的基礎(chǔ)層上噴涂有底漆。
展開(kāi) 電磁閥“電磁-溫度-流體-應(yīng)力”多物理域耦合仿真分析
電磁閥零件名稱(chēng)及材料
多物理場(chǎng)耦合計(jì)算分析流程
ANSYS把各物理域軟件集成到同一個(gè)平臺(tái)Workbench下，各模塊之間無(wú)縫實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和傳輸，相互之間還能迭代，使仿真模型最大限度接近物理實(shí)際模型。該電磁閥模型采用ANSYS Maxwell電磁場(chǎng)分析計(jì)算線圈繞組的生熱，計(jì)算得到的結(jié)果導(dǎo)入ANSYS Mechanical的熱分析模塊計(jì)算電磁閥的溫度分布，再將計(jì)算的結(jié)果導(dǎo)入ANSYS Mechanical結(jié)構(gòu)分析模塊進(jìn)行熱應(yīng)力分析。同樣采用ANSYS Fluent計(jì)算電磁閥噴油燃料的流場(chǎng)分布，包括壓力，速度分布等。并可將壓力分布和噴油燃料和電磁閥結(jié)構(gòu)的之間的換熱系數(shù)導(dǎo)入ANSYS Mechanical作為邊界條件進(jìn)行電磁閥的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析。另外，ANSYS Fluent計(jì)算的壓力結(jié)果作為載荷邊界條件加入了在Maxwell的計(jì)算。
整個(gè)分析過(guò)程在ANSYS Workbench平臺(tái)下的流程如下：
Workbench多物理場(chǎng)耦合仿真流程
根據(jù)提供的電磁閥模型stp格式的CAD文件，直接輸入到workbench平臺(tái)下的MAXWELL 3D中，對(duì)其各部分部件分配材料，如下圖：
因?yàn)樵?em>電磁閥是直流電源供電，所以沒(méi)有渦流損耗和磁滯損耗，主要是線圈通電的銅損，仿真結(jié)果如下圖，從圖中可以看出，電磁閥的損耗主要集中在線圈上，與理論推導(dǎo)一致。
所以重點(diǎn)考察線圈繞組上的損耗，輸入ANSYS Mechanical, 考察系統(tǒng)溫升。如下圖
線圈繞組焦耳損耗分布
Maxwell計(jì)算線圈生熱導(dǎo)入Mechanical
然后進(jìn)行流體分析計(jì)算。本案例中的原始CAD模型只包含了固體區(qū)域，比如活門(mén)，彈簧，銜鐵，墊圈，頂桿等，做CFD仿真分析需要事先將流體域（通流域）抽出來(lái)，并設(shè)定相應(yīng)的邊界條件。
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