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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