hfss如何建立模型PPT課件

1、引言 建立三維仿真模型的過程與繪制三維工程圖類似。通常用一些基本元件構(gòu)造復(fù)雜結(jié)構(gòu)。基本元件可以分成點(diǎn)、線、面和實(shí)體四種基本類性。每種類型又包含多種基本元素例如，面類中矩形、圓形、多邊形、橢圓形和由函數(shù)定義的面等。 每種基本類型又可以通過平拉、旋轉(zhuǎn)等操作轉(zhuǎn)換。例如，線經(jīng)過平拉轉(zhuǎn)換成面。面經(jīng)過平拉轉(zhuǎn)換成實(shí)體。 在四種基本類型中只有實(shí)體具有材料屬性。點(diǎn)、線和面沒有材料屬性。在四種基本類型中只有面和實(shí)體的表面可以賦邊界。 建立模型并不是簡(jiǎn)單地照搬，應(yīng)去掉與電磁特性無關(guān)的部分。建立和簡(jiǎn)化模型需要利用電磁場(chǎng)和微波技術(shù)的基本概念。第1頁/共55頁HFSS的基本界面第2頁/共55頁第3頁/共55頁第4頁/共5

2、5頁第5頁/共55頁第6頁/共55頁什么是仿真模型？第7頁/共55頁第8頁/共55頁第9頁/共55頁第10頁/共55頁第11頁/共55頁導(dǎo)入模型？第12頁/共55頁Import From a File HFSS和CST都可以從其它軟件導(dǎo)入2D或3D圖形。 導(dǎo)入的模型一般不能參數(shù)化，不能修改。 一般不提倡導(dǎo)入模型 多數(shù)零件都是金屬件，計(jì)算的場(chǎng)在介質(zhì)中； 零件有公差。第13頁/共55頁Import From a File HFSS第14頁/共55頁第15頁/共55頁第16頁/共55頁手工繪制仿真模型？第17頁/共55頁HFSS的畫線菜單第18頁/共55頁第19頁/共55頁Draw Geometry

3、 Basic Geometry Line Face SolidHFSSCST第20頁/共55頁第21頁/共55頁Draw Geometry Transform Line-Face Face-solid第22頁/共55頁旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)螺旋的建模定義旋轉(zhuǎn)軸線.1. 1. 定義要旋轉(zhuǎn)的截面定義要旋轉(zhuǎn)的截面 定義整個(gè)螺旋的圈數(shù)和高度.NOTE: 旋轉(zhuǎn)方向依賴右手法則2. 2. 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)3. 預(yù)覽預(yù)覽4. 4. 確定確定5. 刪掉剛才選的虛擬截面,按 (D)- 橢圓截面- 半徑比 = 3第23頁/共55頁拉伸生成扭曲波導(dǎo)錐度角 = -5 度選擇面第24頁/共55頁基本3D結(jié)構(gòu)匯總方塊圓柱圓環(huán)橢圓柱球體圓錐拉伸

4、旋轉(zhuǎn)第25頁/共55頁Boolean (HFSS) Boolean第26頁/共55頁Geometry Transform (HFSS) Transform Arrange Duplicate Scale第27頁/共55頁結(jié)構(gòu)變換窗口詳解特定參數(shù)（隨操作而異）原物體是否保留新物體是否單獨(dú)命名變換重復(fù)次數(shù)新物體材料設(shè)置變換基點(diǎn)平移放縮旋轉(zhuǎn)鏡像操作類別是否以物體重心為變換基點(diǎn)第28頁/共55頁結(jié)構(gòu)變換效果舉例依XOY平面鏡像繞X軸旋轉(zhuǎn)90四次平移（不保留原物體）兩次平移（保留原物體）原始物體Z向縮小一半第29頁/共55頁布爾運(yùn)算 (CST)CST MWSCST MWS共提供了加、減、相交和插入四種布

5、爾運(yùn)算共提供了加、減、相交和插入四種布爾運(yùn)算進(jìn)行不同布爾運(yùn)算后的結(jié)果進(jìn)行不同布爾運(yùn)算后的結(jié)果立方體“加”圓球立方體“減”圓球兩物體“相交”將圓球“插入”立方體（裁減）兩不同材料物體（立方體和圓球）第30頁/共55頁布爾運(yùn)算操作步驟現(xiàn)以立方體現(xiàn)以立方體“減減”圓球?yàn)槔?，來說明布爾運(yùn)算的操作步驟圓球?yàn)槔?，來說明布爾運(yùn)算的操作步驟1. 1. 原始兩不同材料物體原始兩不同材料物體2. 2. 選擇第一個(gè)物體（立方體）選擇第一個(gè)物體（立方體）4. 4. 選擇第二個(gè)物體（圓球）選擇第二個(gè)物體（圓球）3. 3. 點(diǎn)擊工具欄上圖標(biāo)點(diǎn)擊工具欄上圖標(biāo) 或從主菜單選擇或從主菜單選擇 Objects-Objects-B

6、oolean-SubtractBoolean-Subtract5. 5. 回車確定回車確定第31頁/共55頁Working Coordnate System Working CS (HFSS)第32頁/共55頁第33頁/共55頁工作坐標(biāo)系概述所有所有WCSWCS指令含義見下：指令含義見下：全局坐標(biāo)系工作坐標(biāo)系將WCS與所選面對(duì)齊將WCS與所選棱邊對(duì)齊將WCS與所選點(diǎn)對(duì)齊將WCS與所選3點(diǎn)對(duì)齊旋轉(zhuǎn)WCS平移WCS開/關(guān)WCSVSVS.CST MWSCST MWS中有兩套坐標(biāo)系統(tǒng)中有兩套坐標(biāo)系統(tǒng)1. 1. 全局坐標(biāo)系（全局坐標(biāo)系（X X，Y Y，Z Z） 很多功能只針對(duì)它有效；很多功能只針對(duì)它有效

7、；2. 2. 工作坐標(biāo)系（工作坐標(biāo)系（U U，V V，W W） （簡(jiǎn)稱（簡(jiǎn)稱WGSWGS） 可方便的用它創(chuàng)建傾斜物體可方便的用它創(chuàng)建傾斜物體第34頁/共55頁工作坐標(biāo)系應(yīng)用舉例（1）現(xiàn)用一立方體上傾斜圓柱的創(chuàng)建過程來舉例說明現(xiàn)用一立方體上傾斜圓柱的創(chuàng)建過程來舉例說明WCSWCS的用法的用法4. 4. 讓讓W(xué)CSWCS與頂面對(duì)齊與頂面對(duì)齊1. 1. 全局坐標(biāo)系下的立方體全局坐標(biāo)系下的立方體2. 2. 繞繞Z Z軸旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)30303. 3. 激活激活WCSWCS，選中頂面，選中頂面續(xù)第35頁/共55頁工作坐標(biāo)系應(yīng)用舉例（2）8. 8. 讓讓W(xué)CSWCS與棱邊對(duì)齊與棱邊對(duì)齊5. 5. 選中頂點(diǎn)選中

8、頂點(diǎn)6. 6. 讓讓W(xué)CSWCS與頂點(diǎn)對(duì)齊與頂點(diǎn)對(duì)齊7. 7. 選中棱邊選中棱邊續(xù)第36頁/共55頁工作坐標(biāo)系應(yīng)用舉例（3）12. 12. 最終效果最終效果9. 9. 將將WCSWCS沿沿V V軸旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)303010. 10. 在在WCS下創(chuàng)建圓柱下創(chuàng)建圓柱11. 11. 在在OverlapOverlap提示框中將二者相加提示框中將二者相加第37頁/共55頁Draw Equation Based Curve第38頁/共55頁Draw Equation Based Surface第39頁/共55頁由解析曲線生成旋轉(zhuǎn)體2) 在歷史記錄中可以編輯方程: enter your function an

9、d update historyFor xxx = 1.5 To 10 STEP 0.5yyy = 3*aaa/xxx + Sin(xxx2)1) 執(zhí)行宏命令Construct / Create 2D-Curve analytical (xy/uv)說明:MWS也可使用變量對(duì)解析結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化3) 使用捕捉功能對(duì)解析曲線閉合4) 由線到面5) 旋轉(zhuǎn)第40頁/共55頁Fillet the selected Edge第41頁/共55頁Chamfer the selected Edge第42頁/共55頁倒角1. 1. 原始物體原始物體2. 2. 選中要倒角的棱邊選中要倒角的棱邊4.b 4.b 設(shè)置倒角

10、半徑設(shè)置倒角半徑5. 5. 最終結(jié)果最終結(jié)果3.a 3.a 倒直角倒直角 點(diǎn)擊工具欄上圖標(biāo)點(diǎn)擊工具欄上圖標(biāo) 或從主菜單選擇或從主菜單選擇 Objects-Objects-Chamfer EdgesChamfer Edges3.b 3.b 倒圓角倒圓角 點(diǎn)擊工具欄上圖標(biāo)點(diǎn)擊工具欄上圖標(biāo) 或從主菜單選擇或從主菜單選擇 Objects-Objects-Blend EdgesBlend Edges4.a 4.a 設(shè)置倒角寬度設(shè)置倒角寬度第43頁/共55頁漸變操作漸變操作選擇要連接的2個(gè)面，以生產(chǎn)新的結(jié)構(gòu)物體新物體的輪廓結(jié)構(gòu)是根據(jù)原來所選的面漸變而得的選擇 - Loft.說明: 即使2個(gè)參考面不平行也可

11、以操作第44頁/共55頁掏空“掏空掏空”功能對(duì)很多物體（如波導(dǎo)，喇叭，拋物面天線等）的建模都極為方便功能對(duì)很多物體（如波導(dǎo)，喇叭，拋物面天線等）的建模都極為方便1. 1. 原始物體原始物體2. 2. 分別選中前后兩個(gè)面分別選中前后兩個(gè)面4. 4. 設(shè)置參數(shù)設(shè)置參數(shù)5. 5. 最終結(jié)果最終結(jié)果3. 3. 從主菜單選擇從主菜單選擇2、Objects-Shell Solid or Thicken Sheet“殼”厚度“殼”的創(chuàng)建方向第45頁/共55頁參數(shù)化建模 在HFSS和CST中都可以參數(shù)化建模。 參數(shù)化建模可以方便以后的參數(shù)掃描和優(yōu)化。所以應(yīng)當(dāng)養(yǎng)成參數(shù)化建模的習(xí)慣。 在HFSS中參數(shù)分成全局變量

12、（Project Variables）和局部變量（Local Variables）兩種。 可以在建模之前輸入變量，也可以邊建模邊輸入變量。第46頁/共55頁Draw a Cylinder記住必須輸記住必須輸入單位入單位第47頁/共55頁參數(shù)化結(jié)構(gòu)（1）CST MWSCST MWS中，幾乎所有的輸入數(shù)據(jù)都可以參數(shù)化中，幾乎所有的輸入數(shù)據(jù)都可以參數(shù)化參數(shù)化后，結(jié)構(gòu)修改，參數(shù)掃描，性能優(yōu)化等功能實(shí)施都極為便利參數(shù)化后，結(jié)構(gòu)修改，參數(shù)掃描，性能優(yōu)化等功能實(shí)施都極為便利現(xiàn)以結(jié)構(gòu)的參數(shù)化為例來進(jìn)行說明現(xiàn)以結(jié)構(gòu)的參數(shù)化為例來進(jìn)行說明1. 1. 創(chuàng)建半徑為創(chuàng)建半徑為2 2，長為，長為5 5的圓柱體的圓柱體2.

13、 2. 點(diǎn)擊工具欄上圖標(biāo)點(diǎn)擊工具欄上圖標(biāo) 或從主菜單選擇或從主菜單選擇 EditEdit-ParametersParameters 激活參數(shù)輸入框激活參數(shù)輸入框續(xù)第48頁/共55頁參數(shù)化結(jié)構(gòu)（2）3. 3. 在彈出窗口中輸入如下數(shù)據(jù)，定義結(jié)構(gòu)參數(shù)在彈出窗口中輸入如下數(shù)據(jù)，定義結(jié)構(gòu)參數(shù)4. 4. 選中圓柱，從右鍵菜單選中圓柱，從右鍵菜單 中選擇中選擇 PropertiesProperties 然后選中圓柱定義項(xiàng)然后選中圓柱定義項(xiàng) 點(diǎn)擊點(diǎn)擊“編輯編輯”5. 5. 用剛定義的變量用剛定義的變量 代替原有的常數(shù)代替原有的常數(shù) 點(diǎn)擊點(diǎn)擊OKOK按鈕確定按鈕確定參數(shù)填入位置續(xù)圓柱定義項(xiàng)第49頁/共55頁參數(shù)化結(jié)構(gòu)（3）6. 6. 更新后的圓柱形狀保持不變更新后的圓柱形狀保持不變7. 7. 再次點(diǎn)擊參數(shù)圖標(biāo)再次點(diǎn)擊參數(shù)圖標(biāo) 將半徑更改為將半徑更改為1 1 并點(diǎn)擊并點(diǎn)擊“更新更新”8. 8. 更新后圓柱形狀發(fā)生變化更新后圓柱形狀發(fā)生變化總結(jié)：總結(jié)：根據(jù)同樣的步驟根據(jù)同樣的步驟將關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)化將關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)化可以使日后的結(jié)構(gòu)修改極為便利可以使日后的結(jié)構(gòu)修改極為便利“更新”按鈕圓柱半徑第50頁/共55頁習(xí)題一、Coaxial Section with a Bulge2.8 cm0.2 cm0.45 cm0.8