FEKO应用10复合材料目标体RCS.docx
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FEKO应用10复合材料目标体RCS.docx
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FEKO应用10复合材料目标体RCS
FEKO应用9:
隐身仿真应用系列
内容:
复合材料目标体单站RCS
一、模型描述
1.1模型描述:
图1a:
复合材料飞行器-全模型示意图
材料属性:
碳纤维Fibre:
电导率Conductivity:
4x104S/m
相对介电常数:
3.4
环氧树脂Eproxy(与碳纤维铺设方向垂直):
电导率Conductivity:
50S/m
相对介电常数:
3.4
1.2计算方法描述:
工作频率50.0MHz时,采用MoM方法分析采用各向异性复合材料飞行器的RCS;
图1b:
飞行器-全模型复合材料
1.3计算项目:
计算该目标体的单站RCS;
水平极化(HH)与垂直极化(VV)
图1c:
极化方式-水平极化HH(上图)与垂直极化(下图)
二、主要流程:
启动CadFEKO,新建一个工程:
F5_model_carbon_fibre_HH.cfx,在以下的各个操作过程中,可以即时保存做过的任何修正。
2.1:
定义变量:
在CadFEKO中左侧的树型浏览器中双击“Variables”节点,依次定义如下变量:
工作频率:
freq=50e6
工作波长:
lambda=c0/freq
材料厚度:
d=1e-3
2.2:
定义材料
在树型浏览器中,双击“Media”节点,弹出“Createdielectricmedium”对话框:
在“Dielectricmodelling”标签中:
Relativepermittivity:
3.4
选择:
Conductivity(S/m)
Conductivity(S/m):
4e4
Label:
Fibre
点击“Add”;
Relativepermittivity:
3.4
选择:
Conductivity(S/m)
Conductivity(S/m):
50
Label:
Epoxy
点击“Create”;
图2a:
定义介质材料Fibre
图2b:
定义介质材料Epoxy
在树型浏览器中,选中“Media”节点,点击鼠标右键,选择“Layeredstructures->Layereddielectric(anisotropic”,弹出“Createlayereddielectric(anisotropic)”对话框:
Thickness:
d
Principaldirection(deg):
0.0
Materialinprincipaldirection:
Fibre
Materialinorthogonaldirection:
Epoxy
点击“Create”
图2c:
定义各向异性分层介质Carbon_Fibre
2.3:
模型建立:
模型建立:
点击菜单“Home”,选择“Import->Geometry”,弹出“ImportGeometry”对话框:
点击“Browse”按钮,选择附带的模型文件“F5.x_t”;
点击“Import”按钮,导入模型;
把导入的模型更名为:
fuse_lage
2.4:
为模型赋材料属性:
在3D视图中,点选图3所示的面(正、反两面),点击鼠标右键,选择“Properties”,弹出“Faceproperties”对话框:
Facemedium:
Medium:
Carbon_Fibre
Referencedirection:
Startpoint(X:
0;Y:
0;Z:
0)
Endpoint(X:
0;Y:
1;Z:
0)
点击“OK”按钮
图3a:
为图中所示黄色面元赋材料Carbon_Fibre
在3D视图中,点选图3所示的面(正、反两面),点击鼠标右键,选择“Properties”,弹出“Faceproperties”对话框:
Facemedium:
Medium:
Carbon_Fibre
Referencedirection:
Startpoint(X:
0;Y:
0;Z:
0)
Endpoint(X:
1;Y:
0;Z:
0)
点击“OK”按钮
图3b:
为图中所示黄色面元赋材料Carbon_Fibre
2.5:
电参数设置:
在左侧树型浏览器中,由“Construct”切换到“Configuration”:
工作频率设置:
展开“Global”,双击“Frequency”,弹出“Solutionfrequency”对话框:
选择:
Singlefrequency;
Frequency(Hz):
freq
点击OK
激励设置:
在“Global”中,选中“Sources”点击鼠标右键选择“PlaneWave”,弹出“AddplaneWaveexcitation”对话框:
选择:
Loopovermultipledirection
Start:
(Theta:
90,Phi:
0.0)
End:
(Theta:
90,Phi:
360.0)
Increment:
(Theta:
0.0;Phi:
1)
Polarisationangle(degrees):
90.0
Polarisation:
Linear
Label:
PlaneWave_azimuth
点击“Create”按钮
图4:
定义入射平面波
求解设置:
在“Configurationspecific”中,选中“Requests”点击鼠标右键选择“Farfields”,弹出“Requestfarfields”对话框:
修正选择:
Calculatefieldsinplanewaveincidentdirection
Label:
ff_scattering
点击“Create”。
图5:
远场方向图求解设置
2.6:
网格划分:
点击菜单“Mesh->Createmesh”弹出“Createmesh”对话框,设置如下:
网格剖分方法Meshsize:
Custom
三角形单元尺寸:
Trianglesedgelength:
lambda/10
Advance菜单中:
Meshquality:
Meshsizegrowthrate设置为fast
点击:
Mesh按钮生成网格。
图6:
定义网格划分
2.7:
提交计算:
进入菜单“Solve/Run”,点击“FEKOSolver”,提交计算。
可以选择并行模式(有指导老师演示如何设置并行)。
2.8:
后处理显示结果:
计算完成之后,点击“Solve/Run”菜单中的“PostFEKO”,启动后处理模块PostFEKO显示结果。
显示2D结果:
默认情况下,显示的是3D视图,移动、旋转模型到下图所示的位置,机头朝上,从顶部俯视飞机的样子,进入“Display”菜单,点击“Sources”,不显示源;
图7:
调整飞机视图(机头朝上,顶部俯视)
切回到“Home”菜单,点击“Polar”,进入极坐标显示坐标系“PolarGraph1”;
在“Home”菜单中,点击“Farfield->ff_scattering”,在右侧控制面板中:
勾选:
dB;
Quantity改为:
RadarCrossSection
进入“Display”菜单,点击“chartimage”按钮,选择“F5_model_carton_fibre_HH1”后,2D极坐标显示如下。
图8:
3D水平极化单站RCS显示
2.9:
垂直极化状态计算-修正设置:
切换到CadFEKO显示界面,点击主菜单中的“Saveas”,把当前工程另保存为“F5_model_carbon_fibre_VV.cfx”
2.9.1修改激励设置
在左侧树型浏览器中,切换到“Configuration”中,依次展开“Global”、“Sources”节点,双击“Planewave_azimuth”,弹出“Modifyplanewaveexcitation”对话框:
修正Polarisationangle(degees):
0
点击“OK”
图9:
修改入射平面波激励-极化
2.9.2提交计算
进入菜单“Solve/Run”,点击“FEKOSolver”,提交计算。
2.9.3显示计算结果:
显示2D结果:
切回到Postfeko,在“Home”菜单,点击“Cartesian”,进入直角坐标系“CartesianGraphic1”,点击“Farfield->ff_scattering”,会在直角坐标系中直接显示2D单站RCS,在右侧控制面板中:
可以看到并修改为:
勾选:
dB
点击“Addmodel”,把“F5_model_carbon_fibre_vv.bof”结果文件读入,点击“Farfield”中针对新导入工程的ff_scattering,在右侧控制面板中的“Traces”区域,选中“ff_scattering_1”,勾选dB
图10:
垂直与水平极化单站RCS
点击左上角的主菜单,点击“Saveas”,另保存为:
“F5_model_carbon_fibre_Compare.pfs”。
不要关闭Postfeko。
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