cst 2020版本中,特征模cma分析加入了模式加权系数(mwc)功能,用来分析激励源和特征模的耦合情况。但是常有同学提问说这个选项勾选了结果中也看不到什么区别,1d结果文档里还是特征角、特征值和模式电流系数三个文件夹,这个加权系数在哪呢?
问题原因其实还是对cma理论了解不深,所以这问题的简单答案就是,加上端口或场源,再跑cma就能看见加权系数的结果了。
1. 什么是ms?模式电流系数modal significance, 是特征值(eigenvalue)的变式,归一化后用于更方便的表示变化剧烈且不好观察的特征值。ms展示结构有哪些内在的谐振模式,和激励无关,越接近1的频率说明该模式越容易辐射。算是cma分析出来的一半信息,用来研究结构的内部特性。
2.什么是ca?
特征角characteristic angle, 也是特征值(eigenvalue) lamda(n)的变式,是电阻和电抗的夹角,决定电容和电感的频率区域。简单说,ca=180就对应ms=1。
3.什么是mec?
模式激励系数modal excitation coefficient, 常用vn,vi,表示,公式为特征电流和入射电场 内积。这里就大概可以理解算mec需要加什么了吧?外界的入射电场呗!
所以当激励信号存在时,mec展示哪个谐振模式容易被激发,也就是说mec和激励信号的位置、振幅、相位、极化都有关,这就是馈电的优化问题。mec算是cma分析出来的另一半信息,用来找合适的馈电。
4. 什么是mwc?
最后来说模式加权系数(modal weightingcoefficient),用阿尔法a n表示(不要和ca的混淆!没办法,文献里都用阿尔法…)。先看导体上的电流,用特征电流作为基函数展开式:
除了特征电流jn之外,其他的项便组成了模式加权系数,所以:
从以上的简单分析应该看出端倪了吧?mwc就等于ms 乘以mec!所以算mwc需要端口激励,就有这个结果文档了:
最后随便附一张mwc结果图:
在后处理combine result 这里会根据mwc各个模式自动生成激励信号,直接点击combine,就生成新的三维场,这里和端口直接激励拿到的三维场应该是一样的。有机会我们找个案例进行精准比较再和大家分享。
cst的cma技术每年都有一个非常得出色的功能增加,这次的mwc是不是也很有用。
(内容、图片来源:cst仿真专家之路公众号,侵删)
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