這個輸入結構的方法是載入已有的三維Cad(Computer Aided Design)檔案,這裡是使用(.stl)檔。
您可以使用您所繪的三維模型檔,然後轉存stl格式,或者在網路上如
http://www.3dsome.com/model/index.html
裡面的是三維stl檔,也可以轉存為stl檔,我是使用這個軟體
3D_Object_Converter
http://3doc.i3dconverter.com/index.html
原始檔案
使用設計分析圖形介面
第一步必須先設定好參數設定檔,請先設定好想要模擬的總尺寸大小,然後勾選右邊的讀取結構(Load Structures)
接著打開社機分析圖形介面、選擇【結構設計(Design)】載入參數設定檔案Data.set
接著選【其他(other)=>載入三維模型結構(Load 3D Cad Model)*.stl】
然後讀入您的stl檔案,隨後會出現
這是解析obj檔所讀出的三角網格Cad的各點連線。要我們設定X的大小。這裡的X是指我們想對這個模型的X軸方向,切割給予多少網格來描述之。例如我們給50
此時會出現一個對X軸切割50格網格的模型,如圖X軸佔50格,Y軸45格與Z軸10格(模型大小 Model-size =X大小(size):50,Y大小(size):45,Z大小(size):10,)。程式會自動判斷Y,Z總共佔需了多少格。當然,X格數越多越精密。而另外也會跑出一個小方塊可輸入此模型要插入的位置的『起點』,及材料為何。
由於網格解析太低,此飛機無法漂亮的描述出,這樣我們放進FDTD裡計算後,會有太多階梯式誤差(staircase error)。那我們將X軸的解析網格調高試試,使用 X大小(size):100
這次模型有更好的描述出來了。解析度的提高將會更好的描述出原本的樣子,但這樣一來,需花費的計算時間及記憶體也會相對應的提高。
由於我們所設定的模擬尺寸是X:150; Y:150; Z:150。模型的插入點是我們想將此模型放置入模擬系統的起點。試試
X-位置(position) : 26
Y-位置(position) : 31
Z-位置(position) : 100
材料我們選擇E_Model1,就是電性色散材料模型1。那麼我們輸入1.1
epsr沒有用到,則為1
sigmaE為0
按下ok則結構寫入記憶體的矩陣內 geox,geoy,geoz(有結構的地方為1.1);
(同樣的,若我們將此飛機定義為玻璃,那麼材料就輸入0.1;epsr=n^2=1.5^2=2.25 (玻璃的折射係數refractive index=1.5),這樣一來結構會寫入的矩陣geox,geoy,geoz(有模型結構的地方為0.1,其他為預設值0); epsrx,epsry,epsrz(有模型結構的地方為2.25,其他為預設值1))。若按下Cancel則會取消此次的載入結構。
我們看一下結果
可看出結構已經順利的輸入進我們所設定的起點上了
X-位置(position) : 26
Y-位置(position) : 31
Z-位置(position) : 100
提醒:若輸入的位置超出範圍,則會出現錯誤。會要求您重新輸入,例如我們輸入
X-位置(position) : 56
我們原先的設定是總尺寸150,而此模型我們定義它X的解析度切割數是100網格,那麼100+56=156最後會填入超過X軸的大小
這樣就會出現錯誤了。這也是為了避免不小心將模型結構輸入錯誤的位置。
那麼,我們可不可以綜合這些輸入方式來設計結構?
當然可以,接下來,我們使用二維載入圖片的方式 ,以及畫錐形 EllipticalCone函數,疊加的結果如下圖。
%=================錐形 EllipticalCone==========================
R1=10e-9;
h=50e-9;
nindex=1^2;
sigma=0;
choice='E_Model1'; %E_Iso,PEC,M_Iso,PMC,E_Model1,M_Model1,EM_Model1
gridtype=-1; %
xposition=30*gdx;
yposition=100*gdy;
zposition=100*gdz;
x=0; %角度
y=90;
z=0;
Iso_EllipticalCone(choice,gridtype,nindex,sigma,xposition,yposition,zposition,R1,h,x,y,z)
%=================錐形 EllipticalCone==========================
%=================錐形 EllipticalCone==========================
R1=10e-9;
h=50e-9;
nindex=1^2;
sigma=0;
choice='E_Model1'; %E_Iso,PEC,M_Iso,PMC,E_Model1,M_Model1,EM_Model1
gridtype=-1; %
xposition=120*gdx;
yposition=100*gdy;
zposition=100*gdz;
x=0; %角度
y=90;
z=0;
Iso_EllipticalCone(choice,gridtype,nindex,sigma,xposition,yposition,zposition,R1,h,x,y,z)
%=================錐形 EllipticalCone==========================
如果您覺得結構描述還是不夠精細、就繼續調高網格大小。解析度的提高關乎電腦配備與計算時間的衡量。例如我們將網格數調高至250格,效果如下圖