CST学习报告

3.3.3 求解器的设置

i. ii. iii.

设置静电求解器和静磁求解器的精度,由于在加速器中,对电磁场精度要求较高,因此一般比默认配置提高一个数量级 开始静电静磁仿真 得到仿真结果

3.3.4 保存导出场文件

i.

文件在result文件夹下field_sh_b.m3d文件,在CST2009中,可导出至其他求解器进行处理。在 CST2008中,对于轴向对称静磁场,可通过导出沿对称轴的轴向磁场来给定其三维模型。

3.4 微波结构仿真基本流程

3.4.1 结构建模

主要包括以下步骤 ii. 打开微波 Studio 选择合适的模版 iii. 定义合适的单位尺寸 iv. 按照实际情况进行建模

3.4.2 进行本征模仿真工作

主要包括以下步骤 i. 进行背景材料和边界条件设置,背景材料一般选择真空材料,而边界条件

一般如果确定在该位置应该截止,则电磁边界设置可任意。如果不截止,则设置成周期边界,本征模求解器不支持开放边界。 ii. 注意算法的选择,见第五章算法原理说明

3.4.3 定义微波激励源和监视器

主要用于时域和频域求解器,包括以下步骤 i. 可以定义波导端口和可以定义平面波 ii. 可以定义离散边端口和离散面端口 iii. 可以定义场监视器

3.4.4 进行时域求解器或频域求解器的设置

i. ii.

注意时域求解器的边带问题,一般设为1.3倍 注意频域求解器的带宽问题,尽量减少带宽。

3.4.5 保存导出场文件

vii.

一般本征模可通过m3d文件直接导出,而瞬态模则需要场监视器来进行监视导出(仅在CST2009中可用)

3.5 PIC仿真基本流程

3.5.1 建模

包括以下步骤 i. 打开微波 Studio 选择particle in cell模板 ii. 定义合适的单位尺寸 iii. 按照实际情况进行建模

3.5.2 设置粒子源和导入外部场。

i. ii.

在CST2009中,一般建议先用其他求解器求解,最后通过导入粒子源,

和电磁场的方式。

在CST2008中,无法导入,只好设置激励进行求解

3.5.3 定义微波激励源和监视器或静态场电源

i. ii.

由于加速器一般为高品质因数问题,微波激励源需保证能够激发起其工作模式。

最好设置较多的监视器来更好监视粒子工作状态。

3.5.4 PIC求解器的设置

i.

仿真时间设置,一般较难预计,故采用设置较长时间终止方式进行定义

3.5.5 对结果进行后处理

第4章 系统建模技巧与注意事项

4.1 基本原则

要清楚模型几何联系,建模前仔细考虑,把需要特别考察的量设为参数,且模型需保证

4.2 WCS坐标系:

4.2.1 灵活利用用WCS坐标系:

WCS坐标系可以任意移动及调整,能够通过align等操作利用模型间的相对关系建模,更加可靠。

4.2.2 WCS相关操作:

a) b) c) d) e)

通过align with face可在斜面上进行操作。 align with point, align with face进行移动 所有curve都在uv 面() 可利用uv刀对面进行切分

可复制后移动wcs再粘贴,实现物体移动

4.2.3 WCS注意事项:

a) 注意当该操作即可用于WCS以及全局坐标操作时,通过是否激活来选择

使用的坐标系。

b) 在后处理模板中,默认是无法激活WCS,但可保存WCS,这样就可在后

处理模板中使用WCS

4.3 Curve使用

4.3.1 Curve特点:

a) 没有实际物理意义的曲线

b) 必须建立在xy平面(WCS未激活时)或uv平面(WCS激活时) c) 可通过简单的宏实现任意解析形状,或通过数值给定的曲线。

4.3.2 Curve用途:

a) b) c) d)

建立线圈时使用

建立电压及电流时可通过curve定义。

可以在后处理模板中,考察沿任意curve形状的场 curve通过各种操作形成物体,由于curve可以是任意形状,物体也可以是任意形状。

e) 闭合curve可以转化成sheet,以及wire等具有物理意义的形状。

4.3.3 Curve使用技巧:

a) 建立curve过程中,为完成闭合边界,一般用pick point 建立各个物体,尽量

用圆,不要用arc,总出现问题。 b) 建立后用trim+delete去除多余的边

4.3.4 Curve基本操作

sweep 一个curve沿另一个curve进行扫描空间得到物体 Loft 两个curve间进行自然过渡 extrude 沿面延伸出物体 trace 沿curve延伸出物体

4.3.5 Curve Face Sheet Wire差别

a) 在CST中 curve、face只有数学意义,没有物理特性,不参与物理仿真计算。 b) 而sheet,wire是指几何形状有1维或2维没有维度的物体,具有物理特性,

可参与物理仿真计算,后两者可以通过直接建模,通过设置使1维或2维为0来实现,也可以通过curve来在curve?cover planer curve和wire from curve来建模实现

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