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Mesh Generation Overview (Hexahedral) 网格生成概述 (六面体)

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Mesh Generation Overview (Hexahedral)

 

Concepts of Hexahedral Meshing\六面体网格划分概念

 

一般来说,有两种方法来定义六面体网格。在讨论CST Studio Suite中的实现细节之前,我们将简要介绍它们的原理。

使用专家系统自动生成网格

这可能是使用CST Studio Suite最有效的工作方式。网格生成器确定你的结构的重要特征,并自动创建一个网格,该网格同样代表你的结构和场。

 

这意味着专家系统会考虑频率范围和电介质、金属边缘等,但个别形状的某些网格属性也可以手动设置。项目模板促进了网格的创建,只要有一点经验,你就能在最短的时间内获得可靠的解决方案。

自适应网格细化(基于能量或基于专家系统)

自适应网格划分代替了你的专业知识,反复运行模拟和评估解决方案。通常情况下,具有高场集中度或场梯度的区域会被识别出来,网格需要被局部细化。如果结果的偏差低于一个给定的精度水平,适应性就会终止。这种方法总是以牺牲仿真时间为代价来提高起始解。由于CST Studio Suite的专家网格器总是能保证一个合理的初始网格,从而为网格适应过程提供一个良好的起始解,所以通过的次数通常会比较少。

 

然而,对结构的修改迫使传统的网格适应算法在每次改变参数时都要从头开始。因此,自适应专家系统六面体网格细化为给定结构训练专家系统。然后,它可以在相关结构部分稍作修改的同时保持网格属性。

 

你可以通过分析自适应网格细化所采取的步骤来增加你自己在网格生成方面的专业知识。您可以利用这些知识来手动调整网格,以提高后续仿真的速度。

 

与低频应用相比,高频率问题的网格生成策略有很大不同。

 

Automatic Mesh Generation with Expert System \ 使用专家系统自动生成网格

 

在对网格划分技术进行概述后,我们将详细介绍CST Studio Suite对高频问题的六面体网格生成。专家系统使用很多参数来控制网格的生成,对网格有局部或整体的影响。为了获得高效的网格,你可以经常修改一些设置。让我们从最重要的全局参数开始。

Maximum Cell: the largest allowed cell size ( all cells should have dimensions smaller than this value ). The maximum cell is given by cells per wavelength or geometrical dimensions of the structure. The highest frequency of interest determines the smallest wavelength and thus dominates this value for high frequency applications.
最大网格单元: 允许的最大单元尺寸( 所有单元的尺寸应小于此值 )。最大单元是由每波长的单元或结构的几何尺寸给出的。所关注的最高频率决定了最小的波长,因此在高频应用中这个值占主导地位。
Minimum Cell: the smallest allowed cell size (all cells should have dimensions larger than this value). The minimum cell is defined as fraction (ratio) from maximum cell or as absolute value.
最小网格单元:  允许的最小单元尺寸(所有单元的尺寸应大于此值)。 最小单元被定义为最大单元的 分数 (比率)或绝对值。
Refinement at PEC-edges: factor which determines how much finer the cells should be around PEC edges, which are known to have singular behavior of electric field values. 这个因素决定了PEC边缘的单元应该有多细分,PEC边缘的电场值有 奇异的行为 。

Recommended Initial Hexahedral Discretization \ 推荐的初始六面体离散化

 

Planar Structures

 

平面结构在网格划分方面通常是相当敏感的。我们强烈建议使用相应的项目模板来调整这种类型的结构的网格划分参数。

 

最关键的设置之一是 最小网格单元参数 的选择,它限制了允许的细化程度。专家系统会自动识别导体的小厚度,并避免将网格线卡在这些微小的步骤上。因此,网格线比例限制通常可以选择相对较大的。然而,有时平面结构在金属化平面的结构边缘之间的距离很小。在这种情况下,必须仔细决定是否在这些位置放置网格线。

 

我们强烈建议你仔细检查你的网格,如果出现不需要的网格线合并,可以相应增加网格线比例限制参数。

 

此外,我们建议在微带顶部导体的宽度上至少使用1-2条网状线,在衬底的高度上至少使用1-3条网格线。

 

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