CST2019电磁工作室的简单使用
本次仿真研究电偶极子在海水中的传播特性。
- 模型建立
电偶极子模型图
其中正极与负极为两个PEC材质的圆柱体,其具体设置如下图,单位为厘米:
电极模型参数设置
电流流向与大小设置
为了方便观测该电偶极子在海水中的传播特性,建立一个2m×2m×2m装满海水的水池:
水池模型图
- 网格的建立
本次采用四面体对网格进行划分,参数设置如下:
网格划分参数设置
这里注意取消勾选Anisotropic curvature refinement(各项异性曲率细化)选项,这一操作会使得划分的四面体数量增加,但是会大大增加划分四面体的质量,减少误差。最后划分的四面体数量为298005个,最大、最小以及平均质量都可以看到。
整体网格划分图
- 解算器设置与运行
本次仿真选择低频解算器,选择计算频率为1500Hz:
计算频率
同时设置边界条件:
边界条件设置
低频解算器
解算器类型选择为Fullwave,前面的网格划分方式为四面体网格,在解算器设置中也要进行修改和确认。同时选择自适应网格细化,因为初始网格相当粗糙。在求解器运行期间,会自动执行多个网格细化通道,直到能量值在两个后续通道之间没有显着变化。默认终止标准是 1%(或更少)的能量偏差。
单击属性按钮进入自适应网格细化对话框。将 Stopping 标准更改为 1e-5 并确认复选框 Snap new nodes to geometry 已选中。此功能将确保在网格自适应过程中在曲面网格上生成的新节点将投影到原始几何体,从而在每个自适应步骤后提高曲面的逼近性。对话框现在应如下所示:
自适应网络细化
- 结果分析
说明:电偶极子的电流方向平行于X轴,两极的圆柱结构底面平行于X-Y平面,高与Z轴平行,方便进行电场与磁场的方向的分析。
为了更好的分析场强度变化,设立三条观测线,分别与X轴,Y轴,Z轴方向平行,依次命名为观测线1,观测线2,观测线3,观测线总长度均为200cm。如下图:
观测线设置
1、电场强度分析
X-Y平面电场强度
Y-Z平面电场强度
X-Z平面电场强度
2、磁场强度分析
X-Y平面磁场强度
Y-Z平面磁场强度
X-Z平面磁场强度
3、沿观测线的电场与磁场强度
观测线1(平行于X轴):
电场强度与磁场强度变化
电场强度变化(3D)
磁场强度变化(3D)
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