电磁仿真软件：Altair Feko二次开发_（5）.AltairFeko网格划分技术.docx

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AltairFeko网格划分技术

1.网格划分的基本概念

在电磁仿真软件中，网格划分是将待分析的几何模型分解成一系列小的单元，以便进行数值计算。这些单元可以是三角形、四边形、四面体、六面体等不同形状。网格划分的质量直接影响到仿真的准确性和计算效率。好的网格划分可以提高仿真精度，减少计算时间，而差的网格划分则可能导致仿真结果不准确或计算时间过长。

1.1网格划分的目的

提高仿真精度：通过细化网格，可以更好地捕捉模型的几何特征和物理现象，从而提高仿真的准确性。

减少计算时间：通过优化网格，可以减少需要求解的未知数数量，从而提高计算效率。

适应不同的仿真需求：不同的电磁仿真问题需要不同的网格划分策略，例如高频仿真通常需要更细的网格。

1.2网格划分的类型

结构化网格：网格单元在几何上是规则排列的，适用于规则几何形状的模型。

非结构化网格：网格单元在几何上是不规则排列的，适用于复杂几何形状的模型。

混合网格：结合结构化网格和非结构化网格的优点，适用于既有规则又有复杂几何形状的模型。

1.3网格划分的策略

全局网格：整个模型使用统一的网格尺寸。

局部网格：在模型的关键区域使用更细的网格，其他区域使用较粗的网格。

自适应网格：根据模型的几何特征和物理特性自动调整网格尺寸。

2.AltairFeko中的网格划分工具

AltairFeko提供了多种网格划分工具，包括手动网格划分和自动网格划分。这些工具可以帮助用户根据不同的仿真需求和模型复杂度进行高效的网格划分。

2.1手动网格划分

手动网格划分允许用户在特定的区域或对象上指定网格参数。这种方法适用于需要对特定区域进行精细控制的情况。

2.1.1手动网格划分的步骤

选择对象：在模型中选择需要进行网格划分的对象或区域。

设置网格参数：在网格划分对话框中设置网格尺寸、类型等参数。

应用网格：点击应用按钮，生成指定参数的网格。

2.1.2手动网格划分的示例

假设我们需要在一个导体板上设置局部细密的网格，具体步骤如下：

选择对象：在模型中选择导体板。

设置网格参数：

#导入必要的模块

fromfekoimportlib

#创建一个新的网格任务

grid_task=lib.GridTask()

#设置网格参数

grid_task.set_grid_size(0.1)#设置网格尺寸为0.1

grid_task.set_grid_type(triangular)#设置网格类型为三角形

#选择对象

conductor_plate=lib.get_object_by_name(ConductorPlate)

#应用网格

grid_task.apply_to_object(conductor_plate)

2.2自动网格划分

自动网格划分根据模型的几何特征和物理特性自动调整网格尺寸和类型。这种方法适用于复杂模型，可以简化用户的操作并提高网格划分的效率。

2.2.1自动网格划分的步骤

设置全局网格参数：在网格划分对话框中设置全局的网格尺寸、类型等参数。

设置局部网格参数：在特定的区域或对象上设置局部的网格参数。

生成网格：点击生成按钮，自动生成网格。

2.2.2自动网格划分的示例

假设我们需要对一个包含多个不同几何特征的模型进行自动网格划分，具体步骤如下：

设置全局网格参数：

#导入必要的模块

fromfekoimportlib

#创建一个新的网格任务

grid_task=lib.GridTask()

#设置全局网格参数

grid_task.set_global_grid_size(0.5)#设置全局网格尺寸为0.5

grid_task.set_global_grid_type(quadrilateral)#设置全局网格类型为四边形

设置局部网格参数：

#选择特定对象

small_feature=lib.get_object_by_name(SmallFeature)

#设置局部网格参数

grid_task.set_local_grid_size(small_feature,0.1)#设置局部网格尺寸为0.1

grid_task.set_local_grid_type(small_feature,triangular)#设置局部网格类型为三角形

生成网格：

#生成网格

grid_task.generate_grid()

3.网格划分的优化

网格划分的优化是通过调整网格参数来提高仿真精度和计算效率的过程。优化的方法包括网格细化、网格粗化、网格平滑等。

3.1网格细化

网格细化