HFSS学习-day4-建模操作

news2024/11/20 19:19:36

通过昨天的学习，我们已经熟悉了HFSS的工作环境；今天我们来讲解HFSS中创建物体模型的县体步骤和相关操作。
物体建模是HFSS仿真设计工作的第一步，HFSS中提供了诸如矩形、圆面、长方体圆柱体和球体等多种基本模型(Primitive)，这些基本模型通过几何变换操作和布尔操作可以生成用户所需要的各种复杂的物体模型。
今天首先讲解创建基本模型的具体操作步骤，然后讲解与创建复杂模型相关的几何变换操作和布尔运算操作。为了让大家能更好地掌握HFSS建模操作，更加便捷的创建物体模型，今天还要讲解与建模相关的各种设置和操作，包括:鼠标的移动模式和捕捉模式的设置、改变视图操作、选择物体操作、局部坐标系的使用等。
通过今天的学习，希望大家能够使用HFSS熟练地创建出各种物体模型。

内容安排

基本物体模型(Primitive)的概念
创建基本物体模型的具体步骤和操作过程
- 通过创建长方体模型来讲解创建物体模型的两种方法，并解释物体属性对话框各项参数的含义
- 实际操作演示创建圆弧线、圆面、圆锥体和螺旋结构(Helix)、平面螺旋结构(Spiral)的过程
物体的材料属性
- 编辑物体材料库:
- 设置物体材料:
鼠标的移动模式和捕捉模式(Snap Mode)
- 移动模式
- 捕捉模式(Snap Mode)
改变视图操作和显示/隐藏物体模型
- 显示/隐藏
- 改变视图
选择操作
物体模型的几何变换
- 物体模型的移动方式(Edit>Arrange):平移(Move)、旋转移动(Rotate)、镜像移动(Mirror)
- 复制物体模型(Edit>Duplicate):沿着直线复制(Along Line)、沿着坐标轴旋转复制(Around Axis)、镜像复制(Mirror)
- 加大/缩小物体模型的尺寸:Edit>Arrange>Offset，Edit>Scale
- 通过扫描方式创建物体(Draw>Sweep)
物体模型的布尔操作
- 合井操作(Unite)、相减操作(Subtract)、相交操作(Intersect)、分裂操作(Split)、lmprint
HFSS中的坐标系
- 相对坐标系和面坐标系、设置当前工作坐标系
建模相关选项设置

基本物体模型(Primitive)的概念

基本模型是HFSS中的基本结构单元;可以使用Draw下拉菜单里的操作命令直接创建的模型，都称之为基本模型，在HFSS中基本物体模型称之为Primitive。
在这里插入图片描述
圆环：Tours
球体：Sphere
螺旋体：Helix
平面螺旋体：Spiral
引线：Bondwire

创建基本物体模型的具体步骤和操作过程

通过创建长方体模型来讲解创建物体模型的两种方法，并解释物体属性对话框各项参数的含义

通过状态栏输入模型的准确坐标和大小尺寸（新版不推荐，本人不常用，在这里不做介绍）
首先粗略创建所需的物体模型，然后通过物体属性窗口输入模型的准确位置坐标和大小尺寸

设置建模单位，确认当前的工作平面
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物体Attribute卡片
solve inside ：是否分析物体内部的场，对于介质材料，我们一般都要分析。对于良导体，一般不用分析。保持默认就行。
Model：选中代表为实体物体，不选中则为非实体物体。
Dsiplay Wireframe：选中表示以边框的形状显示。
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设置材料

物体Command卡片
设置坐标，三维

设置成自动弹出Command窗口

实际操作演示创建圆弧线、圆面、圆锥体和螺旋结构(Helix)、平面螺旋结构(Spiral)的过程

三点式创建圆弧，最后一个点双击。
创建螺旋结构
创建螺旋结构的操作需要选中一维线模型或者二维平面模型后才能激活，软件以选中的线模型或者面模型为横截面，沿着指定的方向螺旋盘升生成螺旋结构模型，模型底圈的半径是设定的方向矢量到选中的线模型/面模型中心的距离；选中一维线模型生成的是中空的螺旋体，选中二维平面模型生成的是实心的螺旋体。
首先，在XZ面，创建一个圆心坐标为（6，0，0 ）半径为1mm的圆形面，
选中圆面，创建螺旋结构。

Trun Direction : 盘旋方向：右手，左手。
Pitch：每圈上升高度
Turns：螺旋上升圈数
Radius Change Per Turn：每圈半径改变数：负数减小，正数增加。
在这里插入图片描述

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物体的材料属性

编辑物体材料库:

在这里插入图片描述

添加新材料
编辑修改材料参数
- 各向同性材料：
  相对介电常数 Relative Permitivity
  相对磁导率 Relative Permeability
  电导率 Bulk Conductivity
  介质损耗正切 Dielectric Loss Tangent
  磁损耗正切 Magnetic Loss Tangent
- 铁氧体材料：
  磁饱和度：Magnetic Saturation
  朗德因子：Lande G Factor
  磁共振宽：Delta H

设置一个fr4类型材料
在这里插入图片描述

设置物体材料:

设置建模时的默认材料
如何设定默认的建模材料（右上角）
查看和更改物体的材料

鼠标的移动模式和捕捉模式(Snap Mode)

移动模式

在这里插入图片描述
in plane：只能在这一平面移动
out of plane：只能在除这一平面外移动
以下三个：沿着_轴移动

一般和当前工作平面配合着使用

捕捉模式(Snap Mode)

Modeler–> snap Mode
在这里插入图片描述

Grid : 鼠标移动到栅格点附近时，自动锁定栅格点
Vertex：鼠标移动到物体顶点时，自动锁定到物体顶点
Edge Center：鼠标移动到物体棱边中点时，自动锁定中点
Face Center：鼠标移动到物体表面中点时，自动锁定中点
Quadrant：鼠标移动到物体棱边1/4时，自动锁定
Arc Center：鼠标移动到圆弧中点时，自动锁定

创建模型的时候，才会锁定。