ansoft HFSS高级培训教程-有限元基础

更新时间：2023-11-15 21:16:01 大小：655K 上传用户：xuzhen1 查看TA发布的资源 标签：ansoft hfss 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

ansoft HFSS高级培训教程-有限元基础第一章概述第二章有限元的基本理论及三维有限元分析 2．1 电磁场边值问题及其变分原理 2．2 有限元方法的原理――从一维简单例子来看其建模过程 2．3 三维时谐场有限元问题 2．4 有限元方程组的求解第三章电磁内问题和散射问题的有限元分析方法 3．1 电磁内问题 3．2 电磁散射问题 Ansoft HFSS软件是应用有限元方法的原理来编制的，深入的了解有限元方法的理论基础，及其在电磁场与微波技术领域的应用原理，对于我们灵活、准确地使用Ansoft HFSS软件来解决实际工程问题能够提供帮助。这一部分教材的内容就是在结合Ansoft HFSS软件中涉及到的有限元技术，力争在最小的篇幅和最短的时间里为学员建立理论结合实际的有限元方法的基本概念。有限元方法是近似求解数理边值问题的一种数值技术，大约有40年的历史。他首先在本世纪40年代被提出，在50年用于飞机的设计。在六七十年代被引进到电磁场问题的求解中。电磁场的边值问题和很多的物理系统中的数学模型中的边值问题一样，都可以用区域Ω内的控制微分方程（电磁场问题中可以是泊松方程、标量波动方程和矢量波动方程等）和包围区域的边界Γ上的边界条件（可以是第一类的Dirichlet条件和第二类的Neumann条件，或者是阻抗和辐射边界条件等）来定义。微分方程可表示为：从上一小节的内容我们可以看到电磁场边值问题变分解法的这样的两个特点：（1）变分问题已经将原来电磁场边值问题的严格求解变为求解在泛函意思下的弱解，这个解可以和原来的解式不一样的。（2）在电磁场边值问题的变分方法中，展开函数（也可成为试探函数）是由定义在全域上的一组基函数组成，这种组合必须能够表示真实解，也必须满足适当的边界条件，这对于二维、三维问题是非常困难的。很自然的，人们认为如果采用组成全域的子域上的一组基函数能够提高近似解对于真实解的逼近精度。这就是有限元方法。下面我们通过一个简单的一维例子来看看有限元方法的建模过程和其方法的特点。考虑一个均匀充填介电常数为ε的平板电容器，如图2.1所示: 从这个很简单的例子我们可以看出有限元方法的几个特点：（1）通过离散化和建立误差泛函，原来的电磁场边值问题变为求解矩阵方程，这是原来问题的弱解。（2）最终矩阵方程的维数与结点的总数相同，未知数是结点上的数值解，单元内的数值是依靠结点处数值解的插值（这里是线性插值）。（3）最终矩阵的构成是由子域上的小线性系统按照其全域序阵，其计算机的存储要求并不大。号来在相应位置上填充的，所以最终矩阵是稀疏矩阵，其计算机的存储要求并不大。