國産CAE軟件EastWave是基于嚴格的時(shí)域有(yǒu)限差分算(suàn)法(FDTD)和(hé)近似的物理(lǐ)光學算(suàn)法(PO)等的軟件系統。在保證計(jì)算(suàn)精度的前提下,EastWave軟件在計(jì)算(suàn)速度上(shàng)比國際同類算(suàn)法軟件提高(gāo)十至上(shàng)百倍,使大(dà)量“電(diàn)大(dà)”或“超大(dà)”的天線罩、天線陣、RCS、RCS熱點成像和(hé)電(diàn)磁兼容等“國際難題”成為(wèi)可(kě)嚴格計(jì)算(suàn)的問題,同時(shí),也使大(dà)量優化設計(jì)難題成為(wèi)能夠利用計(jì)算(suàn)機進行(xíng)自動優化的問題。
目前,EastWave針對用戶的問題和(hé)需求,不斷改進現有(yǒu)産品,現更新到版本7.5
下面我們來(lái)看一下EastWave V7.5有(yǒu)哪些(xiē)新模式和(hé)新功能。
01新的計(jì)算(suàn)模式
新增專業的“低(dī)散射體(tǐ)RCS”、“差值場(chǎng)分析”和(hé)“成像”等計(jì)算(suàn)模式。EasetWave軟件的“計(jì)算(suàn)模式”是一大(dà)特色,使軟件操作(zuò)實現“智能化”和(hé)“傻瓜化”,實現“建模即可(kě)算(suàn),結果以專業圖表呈現”。
1.低(dī)散射體(tǐ)RCS計(jì)算(suàn)模式:針對“傳統FDTD軟件對低(dī)散射體(tǐ)RCS計(jì)算(suàn)普遍不準”的問題,EastWave開(kāi)發出了針對低(dī)散射物體(tǐ)RCS精确計(jì)算(suàn)的模式。低(dī)散射體(tǐ)特征為(wèi)尖頭、扁平、大(dà)後掠、外形線平滑等,RCS值達到-35dBsm或更低(dī),傳統FDTD軟件需要劃分1/100波長網格,這造成內(nèi)存和(hé)計(jì)算(suàn)量暴漲而“不能算(suàn)”。EastWave低(dī)散射體(tǐ)RCS模式,在1/20波長網格就可(kě)以精确計(jì)算(suàn)-60dBsm的RCS值。
2.差值場(chǎng)分析計(jì)算(suàn)模式:工程師(shī)經常面臨“散射場(chǎng)”、“耦合路徑分析”等問題,本模式通(tōng)過兩次計(jì)算(suàn)的“場(chǎng)差值”,快速展現“散射場(chǎng)來(lái)源”和(hé)“耦合路徑”等等。該模式可(kě)以廣泛運用于:腔體(tǐ)、暗室分析、天線耦合路徑分析、表面波耦合分析等複雜電(diàn)磁問題。
從差值場(chǎng)(左下圖),可(kě)以直觀地看到散射場(chǎng)
3.成像計(jì)算(suàn)模式:歐美商業軟件的成像普遍是基于近似算(suàn)法成像,難以計(jì)算(suàn)腔體(tǐ)、爬波、邊緣散射、塗層、頻選/超材料等的成像等,經過長期研發,7.5版本的成像已經逐步成熟,設計(jì)開(kāi)發的基于“全波嚴格算(suàn)法”的ISAR成像模式,能夠進行(xíng)電(diàn)大(dà)/超電(diàn)大(dà)複雜物體(tǐ)(包括:多(duō)層吸波塗層、天線陣、天線罩、進氣口/排氣口等的)的精确成像。
低(dī)散射體(tǐ)(-50dBsm)的成像:頂尖散射和(hé)棱邊散射
02模型庫和(hé)新建模功能
1.新增天線庫——幾十種常見天線,全部參數(shù)化建模,在工程設立過程中可(kě)以一鍵選取,隻需根據自己的需要修改相關參數(shù)即可(kě)使用,也可(kě)構建各種複雜天線陣,可(kě)以大(dà)大(dà)方便工程師(shī)建模和(hé)工程建立。
2.新增激勵源
面集總端口:針對“FDTD軟件普遍難以算(suàn)準S參數(shù)”的問題,開(kāi)發了阻抗和(hé)源分布在矩形面的“面集總端口”,比線集總端口具有(yǒu)更好的網格收斂性,S參數(shù)的精确度可(kě)以與有(yǒu)限元和(hé)矩量法媲美。
濾波器(qì)+面集總端口
線源:用于模拟一個(gè)理(lǐ)想線電(diàn)流/磁流源産生(shēng)的電(diàn)磁效應,分為(wèi)電(diàn)流源和(hé)磁流源。
理(lǐ)想線電(diàn)流/磁流源輻射
3.新增材料
(1)拟合材料:在原先的色散拟合功能的基礎上(shàng),新增反射率拟合功能,任何複雜材料結構,由反射率通(tōng)過拟合功能都可(kě)得(de)到其材料參數(shù)。
吸波材料往往包含複雜結構,難以用材料參數(shù)表征,但(dàn)是反射率易于通(tōng)過實測獲得(de)。若實驗數(shù)據為(wèi)貼附金屬表面的吸波材料的反射率随入射角的變化曲線,EastWave V7.5 可(kě)通(tōng)過洛倫茲陣子模型對實測曲線進行(xíng)拟合,使材料(指定厚度)的反射率與實測反射率吻合。
圖示:材料拟合窗口
(2)電(diàn)磁組合材料:電(diàn)磁參數(shù)通(tōng)過已定義的材料進行(xíng)設置,電(diàn)響應模型所選中材料的電(diàn)參數(shù)将作(zuò)為(wèi)電(diàn)磁組合材料的電(diàn)參數(shù),同樣磁響應模型所選中材料的磁參數(shù)将作(zuò)為(wèi)電(diàn)磁組合材料的磁參數(shù)。
(3)克爾拉曼非線性材料:克爾非線性模型用于模拟非線性參數(shù)不随頻率變化的三階非線性材料,可(kě)以用于任何結構模型。
4.新增模型法向修複——用于修複由于表面反向導緻的模型不封閉,離散化網格線不封閉的問題;可(kě)自動修複法向,使模型表面法向轉向朝外,也可(kě)手動選擇法向錯誤的表面,反轉法向。
03一鍵生(shēng)成工業APP
大(dà)型工業CAE軟件結構龐大(dà)而複雜,通(tōng)常需要幾天的學習時(shí)間(jiān),精通(tōng)需要很(hěn)多(duō)深入的知識,所以,面臨兩個(gè)核心問題:(i)很(hěn)多(duō)團隊面臨某個(gè)具體(tǐ)工程問題,并不要對軟件所有(yǒu)功能都了解,如何讓整個(gè)團隊(包含新手)快速進入研發;(ii)如何形成技(jì)術(shù)積累和(hé)快速叠代。EastWave針對地開(kāi)發了“一鍵生(shēng)成工業APP”的功能,工程師(shī)(熟悉軟件)完成一個(gè)軟件工程項目,就可(kě)點軟件界面的“APP+”鍵,即可(kě)生(shēng)成APP。也可(kě)以從APP一鍵重新進入工程環境,進行(xíng)大(dà)型修改,形成新的APP。
組成:
(i)明(míng)确的自定義變量空(kōng)間(jiān)(如:天線陣的結構或材料參數(shù)),(ii)工程場(chǎng)景(如:汽車(chē)平台)、(iii)計(jì)算(suàn)目的(如:輻射或散射性能)。
優勢:
(i)“一人(rén)建工程,全團隊能研究”。APP使用幾乎不用學習,可(kě)直接修改變量值進行(xíng)設計(jì)研究,得(de)到所有(yǒu)想獲得(de)的信息(場(chǎng)分布、頻譜信息等等)。
(ii)充當此類問題的叠代模闆庫,長遠來(lái)看能幫助團隊積累大(dà)量獨有(yǒu)的專業知識,也可(kě)以進行(xíng)傳承。
04工具箱
1.曲線拟合工具箱:用于對離散數(shù)據點拟合曲線,支持多(duō)種線性和(hé)非線性的函數(shù)拟合,是幫助工程師(shī)分析數(shù)據的簡單而實用的工具。
拟合與源數(shù)據
2.“方向圖+平台”的展示工具箱:用于組合多(duō)平台天線、天線陣及3D方向圖,并通(tōng)過設置合适的參數(shù)(姿态、位置、角度等)達到合适的展示效果。
方向圖+天線陣
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