آموزش نرم افزار، مقالات
چگونه یک ساختار را در CST Studio Suite تحریک کنیم؟
اردیبهشت
منابع در نرم‌افزار CST به چند بخش عمده تقسیم می‌شوند که در هر ماژول بسته به نوع کاربردهای مختلف و نیز انواع گوناگون ساختارها، از یک یا چند منبع استفاده می‌شود.
منابع الکترومغناطیسی
۱- پورت‌ها: عموماً برای محاسبه پارامترهای s استفاده می‌شوند
پارامترهای s، میزان انتقال انرژی الکترومغناطیسی بین پورت‌های مختلف را توصیف می‌کنند. برای استفاده از این پورت‌ها باید نام و موقعیت آن‌ها را مشخص کرد. دو نوع پورت وجود دارد: پورت موجبری و پورت گسسته
این پورت‌ها در انواع S-Parameters، Voltage و Current قابل‌تعریف هستند و برای شبیه‌سازی منابع فشرده درون محیط محاسباتی بکار می‌روند.
Discrete Ports (المان فشرده):
پورت‌های موجبری برای شبیه‌سازی موجبرهای بسیار بلند مانند موجبر مستطیلی، خطوط کواکسیال یا خط مایکرواستریپ استفاده می‌شوند. این پورت‌ها تطبیق بهتری داشته و نیز در محاسبه پارامترهای S دقیق‌تر هستند.
Waveguide Ports , Multipin Ports:
۲- منابع میدانی: برای ایجاد توزیع میدان استفاده می‌شوند
تحریک امواج صفحه‌ای خطی، دایروی و بیضوی
Plane Waves:
اطلاعات یک میدان دور محاسبه‌شده در Microwave Studio را که در یک فایل ذخیره‌شده است، وارد می‌کند
Farfield Sources:
اطلاعات یک میدان نزدیک محاسبه‌شده در Microwave Studio، Cable Studio یا PCB Studio را که در یک فایل ذخیره‌شده است، وارد می‌کند
Nearfield Sources:
منابع الکتریسیته ساکن
برای حل‌کننده میدان الکترواستاتیک، ۵ منبع الکترواستاتیک مختلف وجود دارد:
این منبع می‌تواند روی هادی کامل الکتریکی (PTC) تعریف شود. اگر این هادی کامل باید در یک پتانسیل ثابت قرار بگیرد، نوع منبع باید Fixed در نظر گرفته شود.
به همین ترتیب، هادی کامل می‌تواند به‌صورت floating تعریف شود. به این معنی که دارای پتانسیل ثابت ولی نامعلوم است که ممکن است براثر نزدیکی یک منبع بار تغییر کند. درواقع، تعریف منبع به‌صورت floating، معادل است با قرار دادن هادی کامل با بار صفر.
Potentials:
این منبع هم روی هادی کامل الکتریکی تعریف می‌شود. با این منبع می‌توان یک توزیع پتانسیل که به‌صورت خطی تغییر می‌کند،در جهت دلخواه تعریف کرد. معمولاً از این منبع برای مدل‌سازی خاصیت خازنی پوشش ترانسفورمرها استفاده می‌شود.
Field Gradings:
این منبع از طریق پنجره شرایط مرزی تعریف می‌شود. برای این کار، شرایط مرزی در بخش Boundaries باید روی normal یا electric تنظیم شوند.
Boundary Potentials:
از این منبع برای اعمال بار، روی یک هادی کامل استفاده می‌شود. در طول محاسبات، پتانسیل تغییر می‌کند تا جریان دی‌الکتریک با مقدار بار داده‌شده برابر شود.
Charges on PEC:
این منبع می‌تواند روی یک جسم یا صفحه غیر هادی تعریف شود. بنابراین امکان تعریف یک‌بار به‌صورت صفحه‌ای یا حجمی وجود دارد. بعلاوه می‌توان مقادیر بار را به‌صورت یک مقدار یا به‌صورت چگالی تعریف کرد.
Homogeneous volume or Surface charge distributions:
منابع فرکانس پایین (LF)
حل‌کننده حوزه فرکانس LF، سه نوع مختلف از معادلات را حل می‌کند: معادلات مغناطیس شبه ساکن، الکتریسیته شبه ساکن و تمام موج. حل‌کننده حوزه زمان LF، تنها برای مسائل مغناطیس شبه ساکن استفاده می‌شود.
منابع تحریک که برای این موارد به کار می‌روند عبارت‌اند از:
این منبع می‌تواند از طریق یک مسیر منحنی و یک پروفایل منحنی تعریف شود. مقدار منبع می‌تواند برحسب پیک یا RMS بیان شود. بعلاوه شیفت فاز هم قابل‌تعریف است.
Current or Voltage driven Coil:
در مسائل مغناطیس شبه ساکن و تمام موج، مسیرهای جریان بسته و باز، راهی هستند برای شبیه‌سازی یک مدل واقعی از یک هادی نازک با جریان دلخواه. از مسیر جریان باز می‌توان در تعیین جریان کلی در یک هادی حجیم استفاده کرد.
برای ایجاد یک مسیر جریان، باید ابتدا یک منحنی جریان مناسب تعریف کرد. یک Coil Segment شامل یک مسیر جریان و یک پروفایل جریان است.
Current path & Coil Segment:
پورت جریان، تعریف جریان در سطح مقطع یک هادی صلب است. وقتی از مش‌های هگزاهدرال(شش‌وجهی) استفاده می‌شود، این سطح باید روی مرز ناحیه محاسباتی قرار بگیرد. در شبیه‌سازی‌های مغناطیس ساکن و شبه ساکن، برای داشتن یک مدل قابل‌حل، باید مجموع جریان‌های ورودی و خروجی به هادی صفر شود.
Current Port:
مانند مسیر جریان، مسیر ولتاژ هم از یک منحنی ساخته می‌شود. یکی از کاربردهای این منبع، اتصال دو منطقه هادی و تعریف ولتاژ بین آن‌هاست.
Voltage Path:
در منابع الکتریسیته ساکن توضیح داده شد
Potentials:
این منبع تنها برای حل‌کننده شش‌وجهی قابل‌استفاده است. از طریق منوی Solve می‌توان یک منبع میدان مغناطیسی ثابت و در جهت بردار دلخواه ایجاد کرد.
Magnetic Source Field:
آهنربای دائم می‌تواند روی یک جسم صلب با مواد نرمال در دو نوع تعریف شود. نوع ثابت مشخصه محور آهنربا شدگی را لحاظ می‌کند. چگالی شار مانده، عمود بر بردار آهنربا شدگی است. میدان برداری محاسبه‌شده، در طول بردار آهنربا شدگی نشان داده می‌شود.
برای نوع شعاعی، میدان مغناطیسی به‌صورت دایروی نسبت به محور z متقارن خواهد شد. چگالی شار مانده باید به‌صورت جدا برای آهنربای شعاعی تعریف شود.
Permanent Magnet:
منابع جریان ایستا
این دسته از منابع شامل منابع Potentials، Boundary Potentials، Current Path و Current Port هستند که در بخش‌های قبل توضیح داده شده‌اند.
منابع مغناطیس ساکن
این منابع نیز شامل Current or Voltage Driven Coil، Current Path & Coil Segment، Current Port، Permanent Magnet، Magnetic Source Field و Stationary Current Field هستند. که به جز مورد آخر، در مورد بقیه موارد توضیحات لازم ارائه شده‌است.
برای استفاده از این منبع، یک گزینه در “Magnetostatic Solver Parameters” باید فعال شود. برای داشتن یک مدل قابل‌حل، حلقه‌های جریان باید بسته باشند. چنین حلقه‌ای می‌تواند شامل سیم‌های جریان، میان‌های جریان و نواحی هادی کامل باشد.
Stationary Current Field:
منابع مکانیکی
شرط مرزی displacement می‌تواند به چندین سطح نسبت داده شود. می‌توان تمام یا تنها یکی از مؤلفه‌های برداری displacement را تعریف کرد.
Displacement:
شرط مرزی traction می‌تواند به چندین سطح نسبت داده شود. می‌توان تمام یا تنها یکی از مؤلفه‌های برداری traction را تعریف کرد.
Traction:
میدان‌های مختلف می‌تواند از سایر حل‌کننده‌ها به این بخش، وارد شوند. برای مثال، یک توزیع دمایی می‌تواند برای دِفورمه شدن مدل براثر انبساط دمایی، استفاده شود.
Field Import:
منابع حرارتی
این منبع تنها برای یک هادی حرارتی کامل (PTC) قابل‌استفاده است که می‌تواند یک دمای ثابت یا متغیر انتخاب کند.
Temperature:
این منبع برای یک هادی non-PTC تعریف می‌شود که کل گرمای منتشرشده را برحسب W یا چگالی آن تعریف می‌کند.
Volume Heat Source:
این منبع هم که تنها برای یک هادی حرارتی کامل (PTC) قابل‌استفاده است، کل جریان حرارت از یک PTC را تعریف می‌کند.
Heat Source:
سلام
بنده به تازگی با سایت خوبتون آشنا شدم
ممنون از مطالب خوبتون