Jump to content

    

Вопросы по HFSS

5 hours ago, Pubzor said:

Так смысла назначать дополнительные внешние границы нет?

Если вокруг предполагается, что излучения нет - нет. Ну и потери тоже не важны в металле.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Здравствуйте уважаемые знатоки ANSYS!

В сентябре я задавал вопрос по поводу моделирования. Это 241 стр.

Кратко: Моделируется материал, на который последовательно падают волны в диапазоне от 0 до 20 ГГц. Материал должен как можно лучше поглощать падающее электромагнитное излучение в широком диапазоне частот.

Модель представляет собой кублик с бесконечными периодическими стенками в который помещены шарики железа и кобальта. В реальности материал содержит включения сплава FeCo. ( Но я подумал, что и так пока сойдёт). Мне дали следующие советы: найти электромагнитные характеристики нового вещества т.к. без них никак и повторить модель из примера "Getting Started with HFSS: Floquet Ports".

Мне удалось найти следующие характеристики "нового" материала (нет в библиотеки ансис) исходя из эксперимента: комплектую диэлектрическую проницаемость ( есть график с 2-мя параметрами), тангенс диэлектрических потерь, проводимость, комплексную магнитную проницаемость.

Я вроде бы все данные занёс в программу. ( как смог, как понял). И промоделировал. И ничего не получилось. ( странно, если бы вот так сразу всё получилось.). Я промоделировал несколько раз меняя параметры. Но идеи закончились. Поэтому я решил написать тут.

Прошу посмотреть мой проект. Возможно что-то я не так задал. Возможно не те порты смотрю или графики что-то не то показывают. Ссылка на скачивание (на форум не помещается). !Вы можете менять папку! Я разместил 2 файла: Буфер.rar - проект и описание экспериментальных данных  "Глава 9 Радиопоглощающие свойства".docx:   https://cloud.mail.ru/public/3z1v/4wCUrXR4k

 

 

Картинки:

1) Модель - кубик с шариками в виде металлов1658347376_.thumb.PNG.9179013085c5861727bf7a33fdfe4466.PNG

2) График модели. Зелёное - transmission Trace, Красное - reflection Trace .

Я так понял transmission Trace - отражение волны ( вола идёт от верхнего порта 1 обратно к порту 1). , reflection Trace - поглощение волны ( вола идёт от верхнего порта 1 к нижнему 2).749031954_7.thumb.PNG.1e0f423562cc90b739b0e47434de4ca8.PNG

3) Данные из эксперимента. 1,2,3 - это разные условия синтеза и % металла как наполнителя в материале. Я взял 20%. Это график 2.

 

1211015789_5.PNG.4e24ea6efddb13e4f2adc8251c52061b.PNG

 

Коэффициент отражения. Это как я понял самый важный для меня параметр.  Тут мой вариант: 20% 700 гр., чёрная линия.

Как видно из рисунка максимум отражения где-то в 6 ГГц. У меня получается 20. Как добиться более близкого результата? Увеличить кол-во металла?!

 

430754914_3.PNG.7dd74daffdf1cfd379bb5fbaf214523a.PNG

Коэф отражения. Тут я ориентируюсь на вариант 2 с 20%.

 

1945522635_1.thumb.PNG.24a09e7c07929d6485689c7d770a2b70.PNG

 

 

P.S. Мне нужны любые советы ибо я в тупике. Что-то мне подсказывает, что нужны характеристики именно сплава. Без них модель плохо работает.

 

Edited by xDDDD

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

15 часов назад, xDDDD сказал:

Я так понял transmission Trace - отражение волны ( вола идёт от верхнего порта 1 обратно к порту 1)

Добрый день

Перепутали

Наоборот

15 часов назад, xDDDD сказал:

Зелёное - transmission Trace

Параметр S21 это сколько энергии у Вас передалось от порта 1 к 2

 

 

15 часов назад, xDDDD сказал:

Красное - reflection Trace

Отразилось от порта 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

В радиотехнике есть предмет   "Электродинамика"   (что-то типа " Сопромата" в строительстве), который при помощи мат.  аппарата описывает распространение р. волн в различных средах и многое другое.

Вам нужно подружится с этим предметом, иначе вы не создадите правильную модель.

Share this post


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

......

1) Модель - кубик с шариками в виде металлов1658347376_.thumb.PNG.9179013085c5861727bf7a33fdfe4466.PNG

 

Использование портов Флоке надо еще изучать. Вам хватит по 2 моды на порте, но надо порты отдалить от материала. Посмотрите Modes Calculator.

Меня удивляет размер сфер, они 1мм в диаметре. В реальности действительно так?

Графики у Вас от 20-40ГГц в тексте документа упоминается волновод WR28(26.5-40ГГц) его размеры 3,56х7,11мм.

Если размеры сфер 1мм то можно и без периодических ГУ обойтись, сразу моделировать волновод с таким материалом внутри.

Если эл. свойства материала (комплектую диэлектрическую проницаемость ( есть график с 2-мя параметрами), тангенс диэлектрических потерь, проводимость, комплексную магнитную проницаемость) в документе приведены уже для композита целиком, то как Вы задаете в модели свойства каждого материала по отдельности?

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

18 часов назад, xDDDD сказал:

нужны характеристики именно сплава

В металловедении я мало что понимаю,тем более в плавке.

Может Вам стоит обратить внимание на ферриты?

Какая у Вас специализация?

Работая в смежной области понадобится препод. по электродинамике только вместе сможете до тонкостей разжевать эту задачу

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 04.09.2019 в 15:42, xDDDD сказал:

 

2 часа назад, DmitryHF сказал:

Меня удивляет размер сфер, они 1мм в диаметре. В реальности действительно так?

Конечно нет. Выше приведён пример из реальности). А также моделируемый кубик из одной зарубежной статьи. Для моделирования там использовалось другое ПО: COMSOL MULTIPHYSICS. Его я не освоил. 

Как вы можете видеть размеры включений явно не 1 мм. Однако чтобы задать такое кол-во микросфер в такой единице объёма нужно подумать как это вообще сделать не в ручную. Явно необходимо воспользоваться   маткадом или матлабом, которые должны как-то прикручиваться сюда. Так сделали в зарубежной статье. 

2 часа назад, DmitryHF сказал:

Графики у Вас от 20-40ГГц в тексте документа упоминается волновод WR28(26.5-40ГГц) его размеры 3,56х7,11мм.

Если размеры сфер 1мм то можно и без периодических ГУ обойтись, сразу моделировать волновод с таким материалом внутри.

Не знаю.  Что вы скажите в связи с новыми обстоятельствами размеров включений? Да и зачем мне волновод, если ( как мне кажется) лучше моделировать бесконечную плоскую структуру. Вроде бы это ближе к реальности. В реальности эта плёнка наносится на изделие ( объект) сверху и поглощает падающее излучение.

2 часа назад, DmitryHF сказал:

Если эл. свойства материала (комплектую диэлектрическую проницаемость ( есть график с 2-мя параметрами), тангенс диэлектрических потерь, проводимость, комплексную магнитную проницаемость) в документе приведены уже для композита целиком, то как Вы задаете в модели свойства каждого материала по отдельности?

Я взял из документа свойства ППАН, металлы я взял из библиотеки ансиса.

Свойства ППАН я взял из графиков "на глазок" ^_^. НАпример из графика 9.19 кривая 1, 2.20 кривая 2 и т.д. короче везде где есть значения чистого ППАН. Реальные значения обещали прислать авторы, но вот уже месяц прошёл, а значений нет. 

Я очень не хотел говорить, но я думаю, что это важно для меня и для вас. Это даст понимание моего уровня знаний. 

Я закончил специальность: "Информационная безопасность автоматизированных систем". Я думаю Вы теперь понимаете, что всё очень грустно.

Однако, это совершенно не помешало мне поступить в аспирантуру на специальность "Физика конденсированного состояния". И да я сам и честно сдал вступительный экзамен. В принципе всё было круто и я освоил квантово-химическую программу Gaussian, написал несколько статей. Однако потребовалось ещё произвести моделирование электромагнитных характеристик. До этого эту задачу откладывали более 10 лет на кафедре. И вот мне выпала эта задача. Короче мало кто может мне помочь в этом на кафедре. 

4 часа назад, Александр Мылов сказал:

В радиотехнике есть предмет   "Электродинамика"   (что-то типа " Сопромата" в строительстве), который при помощи мат.  аппарата описывает распространение р. волн в различных средах и многое другое.

Ох......Боюсь я не осилю это за приемлемое время. Да и зачем, если есть ансис?! Волна падает. Волна проходит моделируемый материал. Я думаю можно попробовать на начальной стадии хотя бы правильно задать выходные порты и данные. Я уже и так половину 2019 года потратил на не то направление поиска этих данных... Кто сказал, что анстис панацея и тут вообще что-то получится?!

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, DmitryHF сказал:

Посмотрите Modes Calculator.

Не совсем понял что это такое? Это навание из библиотеки примеров или это настройка какая-то?

Share this post


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

Конечно нет. Выше приведён пример из реальности). А также моделируемый кубик из одной зарубежной статьи....

Зачем тогда у Вас размер образца материала несколько мм? Он должен быть в мкм или нм чтобы там было нужное количество сфер.

 

1 hour ago, xDDDD said:

Не совсем понял что это такое? Это навание из библиотеки примеров или это настройка какая-то?

Это можно посмотреть в документе или хелпе про порт Флоке.

С ее помощью определяется количество мод которые необходимо учитывать, зависит от размера ячейки и определяет необх. расстояние до порта.

Но это следующий этап сначала, нужно будет правильно задать корректные электрич. свойства (комплексные) материалов и для заливки и для сфер.

Нужен Project Dataset с Вашими электрич. свойствами (eps',eps" и т.п.), можно изображения графиков оцифровывать (SheetScan).

Потом эти dataset будут использоваться в свойствах материала.

Вообще для уверенности сначала имеет смысл калиброваться на какие-нибудь известные данные или статью с похожей задачей. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

модель магнетизма HFSS работает для насыщенных ферритов с 4+"1"- компонентным тензором полдера. Ненасыщенные ферриты имеют неединичный 33 компонент, да вдобавок еще несколько недиагональных. Сам я не пробовал, но боюсб в отсутствие насыщения ничего не выйдет.

 

В CST есть возможность импортировать из внешнего симулятора все компоненты в виде частотных зависимостей. В HFSS из Maxwell импортируется только статическое поле намагничивания. Хотя не думаю что это поможет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 часов назад, Hale сказал:

модель магнетизма HFSS работает для насыщенных ферритов с 4+"1"- компонентным тензором полдера. Ненасыщенные ферриты имеют неединичный 33 компонент, да вдобавок еще несколько недиагональных. Сам я не пробовал, но боюсб в отсутствие насыщения ничего не выйдет.

 

В CST есть возможность импортировать из внешнего симулятора все компоненты в виде частотных зависимостей. В HFSS из Maxwell импортируется только статическое поле намагничивания. Хотя не думаю что это поможет.

Вот с металлами я вообще не хотел заморчаиватся. Когда я добавлял свой материал, я обратил внимание, что поля данных в металлах очень просто заполнены. Они описываются всего одним числом.

Возможно ANYSY просто не подходит для этого...

Похоже мне не никто не может помочь кроме меня самого. 

 

Кстати я посмотрел. Ансис совместим с матлабом. а Это значит, что я могу лучше задать дисперсию в каждом из кубов. 

 

 

 

 

Edited by xDDDD

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 13.01.2020 в 19:44, DmitryHF сказал:

Он должен быть в мкм или нм чтобы там было нужное количество сфер.

В реальности вы видели сколько вкраплений металла на 100 нм. Мне нужно, чтобы ширина слоя была 3 мм. Я пока не знаю как задать куб и сказать, что сверху должно быть 3 мм, а по горизонтали считать материал бесконечным. 

В 13.01.2020 в 19:44, DmitryHF сказал:

Нужен Project Dataset с Вашими электрич. свойствами (eps',eps" и т.п.), можно изображения графиков оцифровывать (SheetScan).

Потом эти dataset будут использоваться в свойствах материала.

Ну я же скинул проект. В нем есть материал PPAN. Там я его задал вроде коплексными значениями. А вот почему в библиотеки материалов металлы заданы линейно. Не знаю.... может это тоже правильно!?

В 13.01.2020 в 19:44, DmitryHF сказал:

С ее помощью определяется количество мод которые необходимо учитывать, зависит от размера ячейки и определяет необх. расстояние до порта.

Это уже задал. Там 2 см стоит. Мало наверное....Вот я не знаю как там волна падает. Она просто должна падать ровно.  Если брать ближе к реальности, то обычного компьютера.

Т.е. этот нанопорошок вмешивается в краску и наносится на стену. Монитор ПК может стоять в нескольких сантиметрах от стены. 

Edited by xDDDD

Share this post


Link to post
Share on other sites
34 minutes ago, xDDDD said:

В реальности вы видели сколько вкраплений металла на 100 нм. Мне нужно, чтобы ширина слоя была 3 мм. Я пока не знаю как задать куб и сказать, что сверху должно быть 3 мм, а по горизонтали считать материал бесконечным. 

Ну я же скинул проект. В нем есть материал PPAN. Там я его задал вроде коплексными значениями. А вот почему в библиотеки материалов металлы заданы линейно. Не знаю.... может это тоже правильно!?

Это уже задал. Там 2 см стоит. Мало наверное....Вот я не знаю как там волна падает. Она просто должна падать ровно.  Если брать ближе к реальности, то обычного компьютера.

Т.е. этот нанопорошок вмешивается в краску и наносится на стену. Монитор ПК может стоять в нескольких сантиметрах от стены. 

 

Непонятно, "....чтобы ширина слоя была 3 мм....", "...сверху должно быть 3 мм, а по горизонтали считать материал бесконечным." Как это ширина 3мм и бесконечный по горизонтали? Что подразумевается по шириной верхом и горизонталью?

Слой краски будет 3мм? При чем тут монитор ПК?

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 минут назад, DmitryHF сказал:

Непонятно, "....чтобы ширина слоя была 3 мм....", "...сверху должно быть 3 мм, а по горизонтали считать материал бесконечным." Как это ширина 3мм и бесконечный по горизонтали? Что подразумевается по шириной верхом и горизонталью?

Слой краски будет 3мм? При чем тут монитор ПК?

Забудем про краску. Вообще. В общем я не знаю какое излучение до источника электромагнитных волн. В лаборатории его просто нет. Я так понимаю, что спрессовали вещество в таблетку и поместили в коаксиальный кабель с датчиками. Затем посмотрели сколько и какие волны проходят. 

Пусть есть подложка(какая-то). На неё осаждается необходимый материал это ППАН с частичками металла. Его толщина равна 3 мм. Таким образом нужно смоделировать материал шириной 3 мм и бесконечный по горизонтали. Вот это я и хочу смоделировать. 

Edited by xDDDD

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я хотел бы ещё спросить.

Я правильно понимаю, что материалы в частности металлы, которые содержит ансис в своей библиотеки, совершенно не подходят для моей задачи?

Edited by xDDDD

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