Перейти к публикации

Моделирование влияния плоской ЭМ волны на корпус РЭА


Рекомендованные сообщения

Здравствуйте!

Я занимаюсь моделированием влияния электромагнитных волн на радиоэлектронную аппаратуру. Требуется посчитать напряженность поля внутри электронного блока со щелью по периметру при заданных параметрах падающей волны. Вот что у меня получилось:

/prep7 								! Входим в препроцессор! Входные данныеth    	= .002							! Толщина стенок корпуса (м)he    	= .135							! Высота корпуса (м)we    	= .200          					! Ширина корпуса (м)le    	= .210    							! Длина корпуса (м)hh    	= .050                  					! Расстояние от нижней стенки корпуса до щели (м)vh    	= .002 							! Высота щели (м)f     	= 300.e6  							! Частота излучения (Гц)E     	= 200							! Амплитуда электрического поля волны (В)fi    	= 0                					        ! Угол Фи (град)theta 	= 0                      				! Угол Тэта (град)mur   	= 1 						        ! Относительная магнитная проницаемость материала корпусаer    	= 1                       					! Относительная диэлектрическая проницаемость материала корпусаro		= 2.7e-8						! Удельное сопротивление материала корпусаmu_d	= 1							! магнитная проницаемость покрытия блока	e_d     = 1								! электрическая проницаемость покрытия блокаtau     = 4e-6							! толщина покрытия блокаt_equv  = 0.050							! расстояние между блоком и эквивалентной поверхностьюz_img=SQRT(mu_d/e_d)*TAN(6.28*f*SQRT(mu_d*e_d*tau))! мнимая составляющая поверхностного импеданса корпуса        wavelen    = 3.e8/f						! длина волны *IF,f,GT,1.e9,THEN	tpml = 0.5*ELSE	tpml = wavelen/3.6					! толщина PML области *ENDIFnpml       = 5							! количество слоев PML элементовelsize_pml = tpml/npml					! длина ребра КЭ в PML-областиbuf_zone   = 0.200						! толщина буферной области (между корпусом и PML-зоной) ! определим КЭ и материалыet,1,119,1								! HF119 основной, 1 порядка (№1)et,2,119,1,,,1            						! HF119 PML область, 1 порядка (№2)mp,murx,1,1.							! относительная магнитная проницаемость материала 1 (воздуха)mp,perx,1,1.							! относительная диэлектрическая проницаемость материала 1 (воздуха) mp,murx,2,mur.							! относительная магнитная проницаемость материала 2 (корпус) mp,perx,2,er.							! относительная диэлектрическая проницаемость материала 2 (корпус) mp,rsvx,2,ro.							! удельное сопротивление материала 2 (корпус) ! построение моделиBLOCK, 0, le, 0, th+hh, 0, we/2				! Нижняя половинкаBLOCK, 0, le, th+hh+vh, he, 0, we/2			! Верхняя половинкаBLOCK, th, th+(le-2*th), th, th+(he-2*th), th, we/2	! Воздух внутри корпусаVOVLAP,ALL							! вырезаем воздух из корпусаVADD,4,5,6							! склеиваем воздух после разрезанияBLOCK, -t_equv, le+t_equv, -t_equv, he+t_equv, -t_equv, we/2			! эквивалентная поверхностьVOVLAP,ALLVADD,1,3BLOCK, -buf_zone, le+buf_zone, -buf_zone, he+buf_zone, -buf_zone, we/2	! строим буферную зонуVOVLAP,ALLVGLUE,2,3BLOCK, -(buf_zone+tpml), le+buf_zone+tpml, -(buf_zone+tpml), he+buf_zone+tpml, -(buf_zone+tpml), we/2 	! создаем PML-областьVOVLAP,ALL							! делаем раздельные объемыVGLUE,3,4								! склеиваем буферную зону и pml-область! в итоге имеем: объем №2 - воздух внутри корпуса и эквивалентной поверхности,! №3 - буферная зона, №7 - нижняя крышка, №8 - верхняя крышка, №4 - PML-область! приложение граничных условийasel,s,area,,1															!asel,a,area,,3															!asel,a,area,,5,6														!asel,a,area,,15															! Выбираем области, составляющие нижнюю крышкуasel,a,area,,19															!asel,a,area,,21,22														!asel,a,area,,33															!da,all,ax,0.															! Прикладываем к ним условие PECasel,s,area,,7															!asel,a,area,,10,11														!asel,a,area,,12															!asel,a,area,,16															! Выбираем области, составляющие верхнюю крышкуasel,a,area,,24															!asel,a,area,,26,27														!asel,a,area,,35															!da,all,ax,0.															! Прикладываем к ним условие PECasel,a,area,,1															!asel,a,area,,3															!asel,a,area,,5,6														!asel,a,area,,15															! Выбираем области, составляющие нижнюю крышкуasel,a,area,,19															!asel,a,area,,21,22														!asel,a,area,,33															!SFA, all,,IMPD,,z_img													! Прикладываем к всей поверхности корпуса условие граничного импедансаasel,s,area,,18															!asel,a,area,,38,39														!asel,a,area,,40,41														! Выбираем области, составляющие внешнюю границу области расчетаda,all,ax,0.															! Прикладываем к ним условие PECalls																	! Выбираем все! Разбиение на КЭmat,1																	! Выбираем материал №1type,1																	! выбираем КЭ № 1ESIZE,,15																! устанавливаем размер элементаvmesh,2																	! строим сетку на воздухе внутри эквивалентной поверхностиvmesh,3nsel,s,loc,x,-t_equv,le+t_equv											!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,-t_equv           									!sf,all,mxwf											! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,-t_equv,-t_equv											!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,-t_equv,le+t_equv											!nsel,r,loc,y,-t_equv,-t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,le+t_equv,le+t_equv										!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,le+t_equv,le+t_equv										!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,-t_equv,le+t_equv											!nsel,r,loc,y,he+t_equv,he+t_equv										! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,all																! выбираем все узлыmat,2																	! Выбираем материал №2type,1																	! выбираем КЭ № 1ESIZE,,20																! устанавливаем размер элементаvmesh,7																	! строим сетку на верхней крышкеvmesh,8																	! строим сетку на нижней крышкеmat,1																	! Выбираем материал №1type,2																	! Выбираем PML-КЭESIZE,elsize_pml,														! задаем длину ребра КЭ в PML-области vmesh,4																    ! разбиваем на КЭ! Зададим нагрузкиplwave,E,0,0,fi,theta													! задаем падающую плоскую волнуfinish																	! завершаем препроцессор! Решатель/soluhfscat,total 															! задаем тип анализа - рассеивание, все поляeqslv,sparse															! тип решателя - sparseantype,harmic															! гармонический анализharfrq,f																! задаем частотуsolve																	! запуск на решениеfinish																	! выходим из решателя! выводим результаты/post1																	! входим в постпроцессорset,1,1																	! первый набор результатов?hfsym,,,,pmc															! задаем присутствие граничного условия PMC на плоскости симметрииPLNSOL, EF,SUM, 0

Я решил проверить, что же получится, если щель убрать, и составил другой макрос, строящий модель без щели:

/prep7 																	! Входим в препроцессор! Входные данныеth    	= .002															! Толщина стенок корпуса (м)he    	= .135															! Высота корпуса (м)we    	= .200          												! Ширина корпуса (м)le    	= .210    														! Длина корпуса (м)f     	= 900.e6  														! Частота излучения (Гц)E     	= 200															! Амплитуда электрического поля волны (В)fi    	= 0                											    ! Угол Фи (град)theta 	= 0                      										! Угол Тэта (град)mur   	= 1 															! Относительная магнитная проницаемость материала корпусаer    	= 1                       										! Относительная диэлектрическая проницаемость материала корпусаro		= 2.7e-8														! Удельное сопротивление материала корпусаmu_d	= 1																! магнитная проницаемость покрытия блока	e_d     = 1																! электрическая проницаемость покрытия блокаtau     = 4e-6															! толщина покрытия блокаt_equv  = 0.050															! расстояние между блоком и эквивалентной поверхностьюz_img	   = SQRT(mu_d/e_d)*TAN(6.28*f*SQRT(mu_d*e_d*tau))				! мнимая составляющая поверхностного импеданса корпуса        wavelen    = 3.e8/f														! длина волны *IF,f,GT,1.e9,THEN	tpml = 0.5*ELSE	tpml = wavelen/3.6											        ! толщина PML области *ENDIFnpml       = 5															! количество слоев PML элементовelsize_pml = tpml/npml													! длина ребра КЭ в PML-областиbuf_zone   = 0.200														! толщина буферной области (между корпусом и PML-зоной) ! определим КЭ и материалыet,1,119,1																! HF119 основной, 1 порядка (№1)et,2,119,1,,,1            												! HF119 PML область, 1 порядка (№2)mp,murx,1,1.															! относительная магнитная проницаемость материала 1 (воздуха)mp,perx,1,1.															! относительная диэлектрическая проницаемость материала 1 (воздуха) mp,murx,2,mur.															! относительная магнитная проницаемость материала 2 (корпус) mp,perx,2,er.															! относительная диэлектрическая проницаемость материала 2 (корпус) mp,rsvx,2,ro.															! удельное сопротивление материала 2 (корпус) ! построение моделиBLOCK, 0, le, 0, he, 0, we/2											! корпусBLOCK, th, (le-th), th, (he-th), th, we/2						    ! Воздух внутри корпусаVOVLAP,ALL																! вырезаем воздух из корпусаBLOCK, -t_equv, le+t_equv, -t_equv, he+t_equv, -t_equv, we/2			! эквивалентная поверхностьVOVLAP,ALL																! разделяем объемыBLOCK, -buf_zone, le+buf_zone, -buf_zone, he+buf_zone, -buf_zone, we/2	! строим буферную зонуVOVLAP,ALL																! разделяем объемыVGLUE,4,5																! склеиваем буферную область с объемом эквивалентной поверхностиBLOCK, -(buf_zone+tpml), le+buf_zone+tpml, -(buf_zone+tpml), he+buf_zone+tpml, -(buf_zone+tpml), we/2 		! создаем PML-областьVOVLAP,ALL																! разделяем объемыVGLUE,5,6																! склеиваем буферную зону и pml-область! в итоге имеем: объем №2 - воздух внутри корпуса, №3 - корпус, №4 - воздух внутри эквивалентной поверхности,! №5 - буферная зона, №6 - PML-область! приложение граничных условийasel,s,area,,1															!asel,a,area,,3,4														! Выбираем области, составляющие внешние грани блокаasel,a,area,,5,6														!da,all,ax,0.															! Прикладываем к ним условие PECSFA, all,,IMPD,,z_img													! Прикладываем к всей поверхности корпуса условие граничного импедансаasel,s,area,,20															!asel,a,area,,27,28														!asel,a,area,,29,30														! Выбираем области, составляющие внешнюю границу области расчетаda,all,ax,0.															! Прикладываем к ним условие PECalls																	! Выбираем все! Разбиение на КЭmat,1																	! Выбираем материал №1type,1																	! выбираем КЭ № 1ESIZE,,15																! устанавливаем размер элементаvmesh,2																	! строим сетку на воздухе внутри корпусаvmesh,4																	! внутри эквивалентной поверхностиnsel,s,loc,x,-t_equv,le+t_equv											!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,-t_equv           									!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,-t_equv,-t_equv											!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,-t_equv,le+t_equv											!nsel,r,loc,y,-t_equv,-t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,le+t_equv,le+t_equv										!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,le+t_equv,le+t_equv										!nsel,r,loc,y,-t_equv,he+t_equv											! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,s,loc,x,-t_equv,le+t_equv											!nsel,r,loc,y,he+t_equv,he+t_equv										! выбираем узлы КЭnsel,r,loc,z,-t_equv,we/2       										!sf,all,mxwf																! прикладываем к узлам КЭ нагрузку "сила максвелла"nsel,all																! выбираем все узлыvmesh,5																	! в буферной зонеmat,2																	! Выбираем материал №2type,1																	! выбираем КЭ № 1ESIZE,,20																! устанавливаем размер элементаvmesh,3																	! строим сетку на корпусеmat,1																	! Выбираем материал №1type,2																	! Выбираем PML-КЭESIZE,elsize_pml,														! задаем длину ребра КЭ в PML-области vmesh,6															        ! разбиваем на КЭ! Зададим нагрузкиplwave,E,0,0,fi,theta													! задаем падающую плоскую волнуfinish																	! завершаем препроцессор! Решатель/soluhfscat,total 															! задаем тип анализа - рассеивание, все поляeqslv,sparse															! тип решателя - sparseantype,harmic															! гармонический анализharfrq,f																! задаем частотуsolve																	! запуск на решениеfinish																	! выходим из решателя! выводим результаты/post1																	! входим в постпроцессорset,1,1																	! первый набор результатов?hfsym,,,,pmc															! задаем присутствие граничного условия PMC на плоскости симметрииPLNSOL, EF,SUM, 0

Однако, даже в полностью закрытом металлическом корпусе оказалось электромагнитное поле! (см. рис)

<noindex>Изображение</noindex>

Прошу знающих людей откликнуться и объяснить, где у меня ошибка.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Прошу знающих людей откликнуться и объяснить, где у меня ошибка.

Скажу сразу.. по этой теме я знаю очень мало, а понимаю - еще меньше. Первое что приходит на ум (по воспоминаниям из школы)

1) Наск. я помню, но ноль дожен быть при действии эл. поля, а не при действии эл.-магн. поля.

2) Ноль может и не быть, если возникающей на стенке разницы потенциатов недостаточно для полного гашения напряженности. Грубо говоря - мало электронов.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • Jesse
      да. Забыл добавить. Я там в тестовом примере ещё сверху шум накинул небольшой амплитуды, в 10 раз меньше чем основной сигнал. Если шум убрать, то получится что амплитуда дискретного фурье спектра растёт примерно в sqrt(N2/N1) раз, где N2 - число отсчётов для правого графика, а N1 - для левого. Но не суть.. Мой главный вопрос как получить "рабочую", правильную амплитуду DFT, которую можно было бы вбить в прогу?   не, у меня более простой второй вариант) вот когда скажут заморочиться с ансамблем и случайными процессами, тогда и будуда и комиссии если что-то подобное пробубнить, то мне точно прилетит..   Harmonic Response. На резонанс проверить.   вот сейчас только в голову пришло! Там ведь поправочные коэффы в DFT используются! Типа 1/sqrt(2*Pi) чё т такое. Пойду курить вольфрам
    • Orchestra2603
      Я, честно скажу, не знаю как на практике это проходит, что в нормах пишут и т.д. Стоит задача провести вероятностный анализ (вероятност ьпревышения пределеа текучести, например), или надо просто посчитать динамику на одну вот эту вот историю ускорений, и все? Второй вариант проще, но по-правильному, наверное надо, как в первом варианте.   а какой анализ вы хотите делать?   Если больше отсчетов по частоте, то повышается разрешение в частотной области, и просто пик становится более резким. В предельном случае будет просто одно значение в районе частоты действия силы, а вокруг него везде нули. Но, когда разрешение падает, то амплитуда с пика "сползает" и "растекается" на соседние частоты. Но сама сумма в силу равенства Парсеваля, как вы правильно сказали,  должна быть такой же.   Это очень странно. Впечатление такое, что как будто где-то какой-то косяк с БПФ. Если в начале во времени был синус с амплитудой 1, то на спектр еможет быть 1 (если однсторонний спектр), либо 1/2, если двухстронний спектр. Может, оконная функция какая-то странная? Надо разбираться...  Так а если он задаст на уровне земли как кинематическое возбуждение опорного контура? Вроде же норм... Или речб о том, чтобы убрать из модели опорную конструкцию, на которой держится оборудовнаие?
    • Борман
      и не только. При отсутствии отраслевого ГОСТа, пользуйтесь СП 14.13330.2018. Там найдете нужные коэффициенты.
    • Jesse
      у нас по НП-068-05 в отсутствие акселерограмм и спектров ответа и на 3g трясут.. мне тоже один мужик с испытательного центра посоветовал типа "бери максимум с акселерограммы да и всё". Максимум в районе 0.5g и получается   имеете в виду, что если оборудование расположено выше, то там и ускорение больше будет?
    • serg-nn
      Подскажите новичку что не так в этой программе. Деталь простая, на выходе получается полная ерунда- фасок нет, качество поверхности жуткое, самый малый диаметр вообще накатан. В симуляции , что в станке, что в программе все хорошо. Считаю по формулам- подачи сходятся... УП https://cloud.mail.ru/public/XUNu/xwkFybupZ https://ibb.co/zfZVSsL
    • Борман
      Вот вам 0,4 Надо задавать с графика выше в этом посте. Но это ускорение на поверхности земли. Надо его превратить в расчетное ускорение.
    • Fedor
      Без доверия не построить нормального капиталистического государства . Доверие это важнейший социальный капитал. Кинуть можно один раз, сотрудничать можно много. Это как цикл в двс.   Маркса стоит почитать.  Нет доверия - нет циклов, нет и полезной работы. Такова социальная термодинамика  :)
    • Krusnik
      Я тебе напишу ещё раз: "Этим рендерам сто лет в обед". Идея ну ооочень старая. А именно этот ЖК Бадаевский с такими картинками ещё лет 5-7 назад рекламировали.   P.S. Пивзавод там не работает.
    • Fedor
      1.4 g   слишком много.  При 9 баллах и то 0.4 g   ускорение при сейсмике... 
    • AleXtM
      Добрый день, столкнулся с казалось бы тривиальной задачей - рассчитать требуемый момент электро-двигателя, но столкнулся с проблемой - масса "рычага". Знатоки, подскажите пожалуйста, как правильно посчитать требуемый момент двигателя? Описание применения(упрощено): двигатель жестко закреплен, на оси двигателя жестко закреплена вытянутая пластина 500мм длинной(вес пластины 300гр), перпендикулярно оси вращения, на пластину будет устанавливаться доп. вес(не важно что, главное весить будет примерно 150гр). При работе конструкции, пластина должна приводиться электро-мотором в движение - из горизонтального положения поворачиваться на 150 градусов и обратно(конструкция необходима для тестового стенда - симулирует открытие крышки). Как рассчитать необходимый момент двигателя(минимальный)? С учетом того, что рычаг(плечо) имеет вес. На прикрепленном скриншоте отобразил примерно внешний вид(упрощенно). 
×
×
  • Создать...