FEKO应用10复合材料目标体RCS.docx

1、FEKO应用10复合材料目标体RCSFEKO 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：4x104 S/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：50 S/m 相对介电常数：3.41.2计算方法描述： 工作频率50.0 MHz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（V

2、V）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-32.2：定义材料在树型浏览器中，双击“Media”节点，弹出“Create dielectric medium”对话框：在“Dielectric modelling”标签中: Relat

3、ive permittivity:3.4 选择：Conductivity（S/m） Conductivity(S/m): 4e4Label：Fibre点击“Add”; Relative permittivity:3.4 选择：Conductivity（S/m） Conductivity(S/m): 50Label：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“Layered structures-Layered dielectric (anisotropic”，弹出“Create laye

4、red dielectric (anisotropic)”对话框： Thickness: d Principal direction (deg)：0.0 Material in principal direction: Fibre Material in orthogonal direction：Epoxy点击“Create”图2c：定义各向异性分层介质 Carbon_Fibre2.3：模型建立：模型建立：点击菜单“Home”，选择“Import-Geometry”，弹出“Import Geometry”对话框： 点击“Browse”按钮，选择附带的模型文件“F5.x_t”; 点击“Impor

5、t”按钮，导入模型； 把导入的模型更名为：fuse_lage2.4：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“Face properties”对话框：Face medium: Medium: Carbon_FibreReference direction: Start point (X:0; Y:0; Z:0) End point(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

6、“Face properties”对话框：Face medium: Medium: Carbon_FibreReference direction: Start point (X:0; Y:0; Z:0) End point(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_Fibre2.5：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“Solution frequency”对话框：选择：Single frequency; Frequen

7、cy (Hz): freq点击OK激励设置：在“Global”中，选中“Sources”点击鼠标右键选择“Plane Wave”，弹出“Add plane Wave excitation”对话框： 选择：Loop over multiple direction Start: (Theta: 90, Phi: 0.0) End：(Theta: 90, Phi: 360.0) Increment: (Theta: 0.0; Phi: 1) Polarisation angle (degrees): 90.0 Polarisation: Linear Label: PlaneWave_azimuth

8、 点击 “Create”按钮图4：定义入射平面波求解设置：在“Configuration specific”中，选中“Requests”点击鼠标右键选择“Far fields”，弹出“Request far fields”对话框：修正选择：Calculate fields in plane wave incident directionLabel：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-Create mesh”弹出“Create mesh”对话框，设置如下： 网格剖分方法Mesh size : Custom 三角形单元尺寸

9、：Triangles edge length: lambda/10 Advance菜单中：Mesh quality : Mesh size growth rate 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“FEKO Solver”，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

10、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“Polar Graph1”；在“Home”菜单中，点击“Far field-ff_scattering”，在右侧控制面板中：勾选：dB；Quantity改为：Radar Cross Section进入“Display”菜单，点击“chart image”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

11、CadFEKO显示界面，点击主菜单中的“Save as”，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“Modify plane wave excitation”对话框：修正Polarisation angle (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“FEKO Solver”，提交计算。2.9.3 显示

12、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“Cartesian Graphic1”，点击“Far field-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“Add model”，把“F5_model_carbon_fibre_vv.bof”结果文件读入，点击“Far field”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“Save as”，另保存为：“F5_model_carbon_fibre_Compare.pfs”。不要关闭Postfeko。