之前几期无人机案例都是用的PEC,这期我们看一种碳纤维加强符合材料CFRP用于无人机机翼对其RCS的影响。重点就是TLM求解器和Thin Panel材料的配合使用。
使用RCS模板,0.4GHz添加一些场监视器:
或者从之前案例直接换求解器也可以:
时域求解器中选择TLM求解器,默认是FIT求解器。
导入CAD模型,这个尺寸是11.6米长。调制参数栏,使入射波从飞机下面向上入射,极化与机翼同方向:
切开两个机翼:
选中两个机翼,然后转换成空壳:
可用Cutting plane查看截面,也可见图标从3D变2D:
下面我们定义碳纤维材料,类型选择Anisotropic:
输入各方向的电导率:
然后添加一个参数,表示每层纤维的厚度:
再新定义一个材料,类型选择Thin Panel:
进入Layers,定义四层刚才的纤维材料,每个厚度都是参数,然后旋转一定角度:
这个模拟的就是这样的碳纤维复合材料:
然后将机翼赋予thin panel材料:
这还不算完,需要给机翼定义局部坐标SCS,这样求解器才知道层叠的顺序和各相异性材料的方向。定义SCS方法就是先将WCS贴上上表面,然后右键,attach active WCS:
同理,定义另一个机翼:
可显示所有的SCS坐标:
进入T求解器:
确认以及选择TLM,开始仿真:
仿真后期或结束后,查看网格:
仿真结束,查看远场:
表面电流:
可见这个材料并没有明显效果,机翼电流震荡模式和PEC材料时差别不大,远场反射峰值也和之前案例计算过的结果差不多。
下面我们将电导率降低:
重新仿真,查看远场,可见反射方向RCS有所减少:
小结:
1. 本案例展示Thin Panel材料的使用,最支持这种材料的是TLM求解器。
2. 用Thin Panel需要多定义一级的材料,可以各向异性;三维结构要定义SCS本地坐标,这样ThinPanel的方向性才能明确。
3. 本案例没有回答的问题就是各方向的电导率如何获得。可通过文献或仿真,这个以后有机会再介绍纤维材料单元的属性提取。
(内容、图片来源:CST仿真专家之路公众号,侵删)
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