hfss如何建立模型PPT課件

1、1-12021/3/9如何設(shè)置仿真模型如何設(shè)置仿真模型電子科技大學(xué)賈寶富1-22021/3/9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)?；驹梢苑殖牲c(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。 建立模型并不是簡單地照搬，應(yīng)去掉與電磁特性無關(guān)的部分。建立和簡化模型需要利用電磁場和微波

2、技術(shù)的基本概念。1-32021/3/9HFSS的基本界面1-42021/3/91-52021/3/91-62021/3/91-72021/3/91-82021/3/9什么是仿真模型？1-92021/3/91-102021/3/91-112021/3/91-122021/3/91-132021/3/9導(dǎo)入模型？1-142021/3/9Import 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)算的場在介質(zhì)中； 零件有公差。1-152021/3/9Import From a File H

3、FSS1-162021/3/91-172021/3/91-182021/3/9手工繪制仿真模型？1-192021/3/9HFSS的畫線菜單1-202021/3/91-212021/3/9Draw Geometry Basic Geometry Line Face SolidHFSSCST1-222021/3/91-232021/3/9Draw Geometry Transform Line-Face Face-solid1-242021/3/9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)

4、旋轉(zhuǎn)3. 預(yù)覽預(yù)覽4. 4. 確定確定5. 5. 刪掉剛才選的虛擬截面刪掉剛才選的虛擬截面, ,按按 ( (D)D)- 橢圓截面- 半徑比 = 31-252021/3/9拉伸生成扭曲波導(dǎo)錐度角 = -5 度選擇面1-262021/3/9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旋轉(zhuǎn)1-272021/3/9Boolean (HFSS) Boolean1-282021/3/9Geometry Transform (HFSS) Transform Arrange Duplicate Scale1-292021/3/9結(jié)構(gòu)變換窗口詳解特定參數(shù)特定參數(shù)（隨操作而異）（隨操作而異）原物體是否保留原物體

5、是否保留新物體是否單獨(dú)命名新物體是否單獨(dú)命名變換重復(fù)次數(shù)變換重復(fù)次數(shù)新物體材料設(shè)置新物體材料設(shè)置變換基點(diǎn)變換基點(diǎn)平移平移放縮放縮旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)鏡像鏡像操作類別操作類別是否以物體重心是否以物體重心為變換基點(diǎn)為變換基點(diǎn)1-302021/3/9結(jié)構(gòu)變換效果舉例依依XOY平面鏡像平面鏡像繞繞X軸旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)90四次平移四次平移（不保留原物體）（不保留原物體）兩次平移兩次平移（保留原物體）（保留原物體）原始物體原始物體Z向縮小一半向縮小一半1-312021/3/9布爾運(yùn)算 (CST)CST MWSCST MWS共提供了加、減、相交和插入四種布爾運(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)

6、行不同布爾運(yùn)算后的結(jié)果立方體立方體“加加”圓球圓球立方體立方體“減減”圓球圓球兩物體兩物體“相交相交”將圓球?qū)A球“插入插入”立方體立方體（裁減）（裁減）兩不同材料物體兩不同材料物體（立方體和圓球）（立方體和圓球）1-322021/3/9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瑏碚f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 Objec

7、ts-Objects-Boolean-SubtractBoolean-Subtract5. 5. 回車確定回車確定1-332021/3/9Working Coordnate System Working CS (HFSS)1-342021/3/91-352021/3/9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與所選面對齊將WCS與所選棱邊對齊將WCS與所選點(diǎn)對齊將WCS與所選3點(diǎn)對齊旋轉(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）

8、很多功能只針對它有效；很多功能只針對它有效；2. 2. 工作坐標(biāo)系（工作坐標(biāo)系（U U，V V，W W） （簡稱（簡稱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1-362021/3/9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與頂面對齊與頂面對齊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)1-372021/3/9工作坐標(biāo)系應(yīng)用舉例（2）8. 8. 讓讓W(xué)

9、CSWCS與棱邊對齊與棱邊對齊5. 5. 選中頂點(diǎn)選中頂點(diǎn)6. 6. 讓讓W(xué)CSWCS與頂點(diǎn)對齊與頂點(diǎn)對齊7. 7. 選中棱邊選中棱邊續(xù)1-382021/3/9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1-392021/3/9Draw Equation Based Curve1-402021/3/9Draw Equation Based Surface1-412021/3/9由解析曲線生成旋轉(zhuǎn)體

10、2) 在歷史記錄中可以編輯方程: enter your function and 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也可使用變量對解析結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化3) 使用捕捉功能對解析曲線閉合4) 由線到面5) 旋轉(zhuǎn)1-422021/3/9Fillet the selected Edge1-432021/3/9Chamfer the selected Edge1-442021/3/9倒角

11、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1-452021/3/9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)

12、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)參考面不平行也可以操作1-462021/3/9掏空“掏空掏空”功能對很多物體（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1-472021/3/9參數(shù)化建模 在HFSS和CST中都可以

13、參數(shù)化建模。 參數(shù)化建?？梢苑奖阋院蟮膮?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（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。1-482021/3/9Draw a Cylinder記住必須輸記住必須輸入單位入單位1-492021/3/9參數(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

14、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. 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)1-502021/3/9參數(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

15、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)1-512021/3/9參數(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1-522021/3/9習(xí)題一、Coaxial Section with a Bulge2.8 cm0.2 cm0.45 cm0.8 cm1.0