Jump to content

    

Вопросы по HFSS

В принципе есть другой ВУЗ, который имеет лабораторию и проводит эксперименты в этой области. Этот вуз - МИСиС. Дисер которого я опубликовал ранее. Они ровно так и делают. Синтезируют что надо и смотрят. Но они не задаются вопросами моделирования новых структур или объяснение механизмов происходящих реакций. Их это вообще не интересует. Они просто имеют лабораторию и чисто эмпирически  добиваются нужных параметров системы: сегодня кладут одну ложечку порошка металла, завтра две. И смотрят что получится.

Наш универ занимается моделированием. Просто вопросы радиопоглащения на столько сложны, что никто из предыдущих аспирантов за это не брался и защищался по немного другим темам. Мне простая тема не досталась. Они закончились). Поэтому я в поиске). В принципе мне вообще любая модель пойдёт. Даже качественная, а не количественная. 

Спасибо за заботу! Огромное! Я бы сам до такого не дошёл бы. Я обязательно отпишусь вам о результатах, но позже. Пока я буду читать и изучать программы. Потом может смогу выбить маленький суперкомпьютер, смоделирую что-нибудь....

Share this post


Link to post
Share on other sites

Привет всем!

Я решил сделать 3D модель  кусочка изучаемого материала.

ВОЗНИКЛА проблема: "HFSS Не активна кнопка выполнить расчёт".

Здравствуйте уважаемые форумчане. Можно сказать только вчера засел за HFSS. Столкнулся с двумя проблемами:

1) Не могу нормально вычесть из большого диэлектрического прямоугольника маленький металлический шар. Пишет: Non-manifold vertices found for part .
Допустим я решил эту проблему тем, что вместо шаров взял кубики). Для меня пока не принципиально что там будет, но шары конечно в приоритете.

2) Проверка HFSS показывает все зелёные галочки, но кнопка пуска проекта не активна. Хотя этот проект является продолжением проекта из интернета. Т.е. всё должно работать. Я внёс незначительные изменения. Тоже самое кстати и с чистой реализацией проекта из интернета.

Проект3- мой.

Проект1- я сам реализовал делая всё по инструкции из интернета.

Для меня магия почему кнопочка заблокирована.

 

Project1.hfss

Project3My.hfss

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, xDDDD said:

Привет всем!

Я решил сделать 3D модель  кусочка изучаемого материала.

ВОЗНИКЛА проблема: "HFSS Не активна кнопка выполнить расчёт".

Здравствуйте уважаемые форумчане. Можно сказать только вчера засел за HFSS. Столкнулся с двумя проблемами:

1) Не могу нормально вычесть из большого диэлектрического прямоугольника маленький металлический шар. Пишет: Non-manifold vertices found for part .
Допустим я решил эту проблему тем, что вместо шаров взял кубики). Для меня пока не принципиально что там будет, но шары конечно в приоритете.

2) Проверка HFSS показывает все зелёные галочки, но кнопка пуска проекта не активна. Хотя этот проект является продолжением проекта из интернета. Т.е. всё должно работать. Я внёс незначительные изменения. Тоже самое кстати и с чистой реализацией проекта из интернета.

Проект3- мой.

Проект1- я сам реализовал делая всё по инструкции из интернета.

Для меня магия почему кнопочка заблокирована.

 

Project1.hfss

Project3My.hfss

То что он не считается это нормально, так и должно быть. Очень много ошибок, если Вы собираетесь моделировать именно "кусочек изучаемого материала".

Для активации копки запуска анализа ПКМ на Setup1 и выберите Enable Setup в дереве проекта. 

Но если Вы собираетесь моделировать "кусочек изучаемого материала", запускать расчет не стоит, так как просто потеряете время.

Для моделирования Вашей задачи предварительно, хотя бы, изучите хелп HFSS с примерами про порты Флоке и FSS.

Файл называется HFSS Floquet Ports.pdf лежит в папке C:\Program Files\AnsysEM\AnsysEM19.X\Win64\Help\HFSS\GSG

Вообще начинать надо с задач по проще, просмотрите, повторите, изучите примеры.

Edited by DmitryHF
update

Share this post


Link to post
Share on other sites

В общем я нашёл статью, где измеряются некоторые характеристики вот такого кластера. У него боковые стенки заданы как периодические структуры т.е. он бесконечный по осям XY. При этом через матлаб в каждом из таких кубов случайным образом генерируются шарики металла, но заданная концентрация сохраняется. В объем я хочу пока чтобы вот хотя бы это считалось без ошибок ( Я ещё упростил задачу: два прямоугольника. Один диэлектрик, другой металл ).
Спасибо за совет. Пойду читать.

Снимок.PNG

Ansoft.rar

Edited by xDDDD

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, DmitryHF сказал:

Вообще начинать надо с задач по проще, просмотрите и повторите примеры. 

Вот с этим беда. Всё что нахожу в нете на русском тупо не пригодно. Лабы полный шлак. Их не возможно повторить.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Т.к. в дереве Analyze может быть любое число установок решений (с разными настройками), то их можно включать/выключать (тогда по команде Analyze All будут анализироваться только включенные). Вы зачем-то их выключили (Enable Setup / Disable Setup)

Поясните что вы хотите изучить и как бы это изучали без HFSS в натурной лаборатории.

Сейчас у вас в точке 0, 0, 0 (угол вашего куска материала проекта 3My) установлен точечный источник сферической волны.
В первом проекта источник волны установлен прямо в центре металлического шарика (абсурд)

Т.к. вы выводите бистатическую диаграмму ЭПР, то вероятно вам интересно как рассеивает этот материал плоский падающий фронт волны? Тогда источник сферической волны надо установить далеко-далеко за пределами модели, хотя бы в десятке лямбд. Тогда сферическая волна будет пересекать расчетную область практически плоским фронтом

Вот так он будет выглядеть (здесь в центре расположен полуволновый диполь для примера)

329294_original.gif

Share this post


Link to post
Share on other sites
25 минут назад, yurik82 сказал:

Т.к. в дереве Analyze может быть любое число установок решений (с разными настройками), то их можно включать/выключать (тогда по команде Analyze All будут анализироваться только включенные). Вы зачем-то их выключили (Enable Setup / Disable Setup)

Поясните что вы хотите изучить и как бы это изучали без HFSS в натурной лаборатории.

Сейчас у вас в точке 0, 0, 0 (угол вашего куска материала проекта 3My) установлен точечный источник сферической волны.
В первом проекта источник волны установлен прямо в центре металлического шарика (абсурд)

Т.к. вы выводите бистатическую диаграмму ЭПР, то вероятно вам интересно как рассеивает этот материал плоский падающий фронт волны? Тогда источник сферической волны надо установить далеко-далеко за пределами модели, хотя бы в десятке лямбд. Тогда сферическая волна будет пересекать расчетную область практически плоским фронтом

Вот так он будет выглядеть (здесь в центре расположен полуволновый диполь для примера)

329294_original.gif

На самом деле я делал просто пример из интернет и хотел, чтобы он работал.

Что надо.
Необходимо понять на сколько хорошо композитный материал будет поглощать электромагнитное поле идущее от ЭВМ. Предполагается нанесения композитного материала на стены или на как-либо короб, стоящий за компьютером. Ну вот как-то так это всё будет выглядеть в перспективе. Этот материал должен поглощать излучение от ЭВМ и препятствовать считыванию с монитора информации.

 

Теперь про композитный материал.

Он композитный т.е. Он состоит из диэлектрического наполнителя типа графена, но с включениями азота. В неё внедряются частички металлов Ni,Co и тд. ( ферромагнетики короче). Рисунок 1- фотка реальной структуры.

Соответственно вопрос ставится так: какова диэлектрическая проницаемость такой структуры? Каковы ещё электромагнитные характеристики?

Для реализации этой задачи я нашёл похожую статью (приложение 2). В ней взяли кубик диэлектрика и запихнули туда металлические шары (приложение 3). Определили диэлектрическую проницаемость и резонансную частоту.  Как я писал выше, стенки заданы как периодические структуры. Концентрация и размер шариков контролируется через матлаб. Расчёт там выполнен в COMSOL Multiphysics.

Я взял hfSS т.к. я в России и могу рассчитывать только на бесплатную университетскую лицензию. Да и инструкций на него больше.

 

Таким образом, мне тоже самое необходимо повторить. Вроде это не сложно... Вот я разбираюсь.


 

Снимок321321.PNG

4_badi_paper.pdf

Снимок.PNG

Edited by xDDDD

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 минут назад, xDDDD сказал:

В первом проекта источник волны установлен прямо в центре металлического шарика (абсурд)

Это всё видеоуроки из интернета от ведущих специалистов в этой области:Ютьюбчик

Я просто это повторял. :biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, xDDDD said:

Вот с этим беда. Всё что нахожу в нете на русском тупо не пригодно. Лабы полный шлак. Их не возможно повторить.

Изучите и повторите второй пример (FSS) из файла HFSS Floquet Ports.pdf.

Это почти Ваша задача, только вместо графита с шариками там экран с эллиптическими отверстиями.

Если разберетесь в этом примере, сможете решить и свою задачу.

Плюс можно посмотреть пример в папке Examples называется Split_Ring_Resonator.aedt, тоже похожая задача.

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 часов назад, DmitryHF сказал:

C:\Program Files\AnsysEM\AnsysEM19.X\Win64\Help\HFSS\GSG

Какая версия программы у вас? У меня нет папки AnsysEM.... Может надо что-то доустановить ....  У меня HFSS 14 и Discovery AIM

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, xDDDD said:

Это всё видеоуроки из интернета от ведущих специалистов в этой области:Ютьюбчик

Я просто это повторял. :biggrin:

Этот пример совсем не по Вашей задаче.

Источник волны можно располагать и внутри и вне расчетной области, главное не забывать об этом при постобработке результатов (Edit Sources). 

10 minutes ago, xDDDD said:

Какая версия программы у вас? У меня нет папки AnsysEM.... Может надо что-то доустановить ....  У меня HFSS 14 и Discovery AIM

Версия 2019 года самая последняя.

Discovery AIM на СВЧ не считает.

Приложенный файл в 19.2.

HFSS Floquet Ports.pdf

HFSS_Split_Ring_Resonator.pdf

Split_Ring_Resonator.aedt

Edited by DmitryHF

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, xDDDD сказал:

Необходимо понять на сколько хорошо композитный материал будет поглощать электромагнитное поле идущее от ЭВМ.

свойства материала как вещества описываются константой диэлектрической проницаемости и тангенсом угла диэлектрических потерь

их измеряют не через измерение ЭПР (не помещая в плоский фронт падающей волны от удаленного генератора), а помещая исследуемое вещество между обложками конденсатора.
Эпсилон считают по изменению ёмкости конденсатора.
Тангенс считают по измерению минимального тока генератора в параллельном контуре LC с образцовой катушкой L и измеренным значением C

 

С ходу я не скажу как придумать "виртуальный стенд" чтобы измерить эти величины в HFSS, метрологические методики надо тщательно обдумывать.
Думаю что из инструментария Ansys для этой цели лучше подойдет Q3D Extractor, т.к. он больше заточен на получение RLCG параметров для незамкнутых линий (обычные решения уравнений масквелла в классическом HFSS требуют наличия замкнутой линии, а в Q3D и в 2D можно моделировать RL/CG между сечение сток/исток без замкнутой цепи (цепь будет вносить свои искажения в измерительный стенд)

 

6 минут назад, xDDDD сказал:

У меня нет папки AnsysEM

вы используете HFSS версии 15 или ниже. с 16 и далее HFSS объединен с другими продуктами в единую оболочку EM Suite и Electronics Desktop.

новые версии не могут сохранять в формат *.hfss, поэтому помочь вам с проектом никто не сможет. Используйте более новые версии.

Edited by yurik82

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, DmitryHF сказал:

Если разберетесь в этом примере, сможете решить и свою задачу.

Floquet Ports это по большому счету всего лишь метод уменьшения вычислительной стоимости. Сам по себе он никакой задачи не решает.

У автора как раз проблема как сформулировать эту задачу и как её решать. Он нашел в ютубе видео по задачам рассеяния - вычислить моностатическую или бистатическую ЭПР объекта конкретной формы и конкретных размеров. Это задача из области радаров, а не области материаловедения. Сколько объект отражает энергии, а сколько пропускает мимо - зависит в первую очередь от его свойств как проводника (есть ли в нем металл), геометрии (размеров и формы по соотношению к длине волны) и ракурса освещения (для бистатической - ракурса наблюдения, т.к. наблюдатель может быть не там же где был облучатель).
Если у самолёта ЭПР 1 м2 - это свойство формы планера, а не материала алюминия.

Практически никакой информации о веществе диаграмма ЭПР не дает.
Для диэлектриков (в т.ч. с умышленно высоким поглощением) главные свойства - это Relative Permeability + Dielectric Tangent Loss.

Epsilon измеряют по изменению RLCG параметров линии, если в зазор поместить исследуемый материал (изменяются как импеданс так и скорость распространения)
Tan тоже по влиянию на линию (связан с G параметром).

Вместо гомогенной линии можно измерять влияние на какую-то 3-мерную структуру, например на LC контур или отдельно на конденсатор С (если метод измерения позволяет отдельно смоделировать или измерить).
В натурных измерениях работают с конденсатором или LC контуром, из-за удобства измерений (линии измерять намного сложнее), по крайней мере на частотах до 10 ГГц.
В симуляциях думаю что проще смотреть влияние на линию.

 

Можно нарисовать какую-либо линию (чем проще тем лучше, можно симметричную 2-проводную из 2 плоских обкладок из PerfectE).

Измеряем в ней velocity в вакууме (должен быть 100% ). Потом между этих обложек рисуем заполнитель. Измеряем повторно.

Из скорости однозначно получаем epsilon.

Потом заполняем то же пространство чистым бруском однородного диэлектрика и вписываем ему полученный эпсилон. Вручную вписываем произвольный тангенс и подбираем пошагово тангенс пока погонное затухание в этой эталонной линии не сравняется с затуханием в линии с наполнителем. 

Оба свойства - частотно-зависимые, т.е. все это надо проделывать на каждой частоте и результаты могут очень сильно отличаться (epsilon и tan являются константами только в первом приближении, для сравнительно низких частот и простых однородных материалов. Если автор хочет свойства вплоть до 240 ГГц то эпсилон и тангенс для мета-материалов будут вообще не константы).

 

Из примеров которые есть в справке 
C:\Program Files\AnsysEM\AnsysEM19.2\Win64\Examples\HFSS\Transmission Lines\Twinaxial_cable.aedt

нарисован маленький кусочек линии, на 2 торца WavePort

в свойствах WavePort указан De-Embed на любую длину линии

измеряем как импеданс, так и затухание S(1,2)

подбираем однородный диэлектрик с вручную заданными Epsilon/Tan пока не получим такие же значения как у мета-материала

Вычислительная сложность небольшая, потому что в модели только маленькая длина (как раз на период структуры материала автора), то же что делает Floquet Ports здесь будет делать De-Embed

 

Также можно посмотреть пример из справки

C:\Program Files\AnsysEM\AnsysEM19.2\Win64\Examples\Q3D Extractor\via_gsg.aedt

Там моделируется конденсатор. Точнее там моделируется медная плата с via-штырьком, и измеряется паразитная (нежелательная) ёмкость этого штырька.

CG параметров достаточно для идентификации Epsilon/Tan. Epsilon подбираем чтобы получить измеренную ёмкость, а Tan чтобы получить проводимость G

Edited by yurik82

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, yurik82 said:

Floquet Ports это по большому счету всего лишь метод уменьшения вычислительной стоимости. Сам по себе он никакой задачи не решает.

У автора как раз проблема как сформулировать эту задачу и как её решать........................

 

Я поясню Вам свое видение решения этой задачи.

При помощи портов Флоке автор для исследуемого кусочка "композитного" материала сможет определить коэфф. отражения/пропускания ЭМВ нужной поляризации от частоты, в том числе для произвольных углов падения волны. На основании этих результатов можно будет оценить экранирующие свойства материала и оптимизировать их.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, DmitryHF сказал:

На основании этих результатов можно будет оценить экранирующие свойства материала и оптимизировать их.

Но это будут свойства не материала, а изделия из него.

Если такая задача стоит - то да, так решаема.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now