一种有效的复杂多层介质结构几何 建模及四面体网格离散技术
实例2:分界面为圆锥曲面的双层锥形天线罩。
采用同样的由面到体建模过程对双层的直锥形天线罩进行了实体的几何建模和四面体网格离散。两个实体在其相邻的直锥曲面上进行的网格匹配检查结果表明在该分界面上两侧四面体网格是完全匹配的,如图8所示。
图8 直锥形天线罩的建模
实例3:双层正切卵形天线罩的建模与网格离散。
采用先建立实体的面,再由面围合生成实体的方法,本文继续对双层的正切卵形的天线罩进行了的几何建模和快速的四面体网格剖分。通过提取交界面的网格信息(图9)可以看到,本例的两个实体的四面体离散网格在分界面处达到了完全匹配,进一步证明了本文所采用的建模方法对分界面处四面体网格匹配的有效性。
图9 双层正切卵形天线罩的交界面处的网格剖分情况
最后,在建立了几何模型并利用四面体离散后,对离散的数据文件采用VIE-MoM方法分析得到图1中所示的非均匀介质方块的散射场,如图10所示。从该图中可以看到,依据交界面处达到网格匹配的数据文件计算得到的结果更为准确。
5 结论
本文探讨了有效的非均匀介质区域的几何建模以及四面体网格离散技术。在CAD软件的强大的复杂曲面建模功能以及其快速的四面体网格离散功能的基础上,为确保在不同区域的分界面处的四面体网格的连续性,本文采用了先建立内部分界面,由分界面生成实体的建模过程。该方法能够在最大程度上保证了相连接的两个实体在分界面处的几何一致性,使软件在采用四面体自动网格剖分时在该分界面处具有良好的匹配效果,从而为实际多夹层介质结构电性能的分析计算提供了高质量准确的网格数据文件,并在此基础上设计了可靠的与电磁计算程序的接口模块,为天线罩等多层介质结构的电磁性能的分析搭建了桥梁。
图10 离散网格不同匹配情况时VIE-MoM计算结
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