简明CST网格知识

CST微波工作室学习笔记（3）六、边界条件和背景材料为什么要设置边界条件：•使用计算机来进行电磁计算或电磁仿真分析，都是只能处理有限空间内的电磁问题•在CST微波工作室中，通过设置适当的边界条件，实现把电磁问题设定于有限空间内背景概念：•用户创建的结构模型区域以外的空间背景材料•指用户所创建模型的外侧的填充材质背景材料设置•Modeling > Materials > Background•常用材质：PEC（理想导体）、Nomal（空气或真空）、Anisotropic（各向异性）、Lossy Metal（有耗导体）边界条件设置•Simulation > Setting > Boundaries边界条件类型1. Electric（电边界）•等效于理想导体（PEC），电场垂直于边界表面•当背景材料设置为理想导体时，自动设置为电边界•2. Magnetic（磁边界）•边界条件上的电场方向与表面相切，磁场垂直于边界表面•-实际上不存在理想磁边界，只是理论上的约束条件•3. Open(PML)（开放边界）•相当于理想匹配层(PML)，电磁波几乎无反射通过该边界•可用于等效自由空间情况4. Open(add space)•与 Open 边界条件相同，边界表面设置与模型有一定的距离，主要是用于远区场的计算•用于天线、RCS等辐射/散射问题的仿真分析5. Periodic（周期性边界条件）•用于阵列天线、FSS等周期性结构的仿真分析•成对出现、需要设置相位差6. Counducting wall（有耗导体边界条件）•良导体/非理想导体边界条件，等效于有耗导体，电场垂直边界表面•当背景材料设置为有耗导体(lossy metal)，自动设置为有耗导体边界•7. Unit Cell（用于周期性问题求解的边界条件）•类似周期边界条件、用于周期性结构的仿真分析•只能用于通用频域求解器8. Symmetry Planes（设置对称面的边界条件）•应用对称边界构造结构时仅构造一部分，减小结构尺寸和设计复杂性、缩短计算时间•有电壁对称面、磁壁对称面两种类型•电场垂直对称面且对称，选择电壁对称面•磁场垂直对称面且对称，选择磁壁对称面••七、端口和激励详解•激励•指在进行仿真分析时需要提供的激励信号源•在CST微波工作室中，提供了多种不同类型的激励源，用于分析不同类型问题•在运行仿真分析之前，至少要设置一个激励源作为结构的输入信号激励•激励类型•- 端口激励(Port)：可以分析给出的S参数、也可分析给出场分布•——离散端口（Discrete Ports）•——波导端口（Waveguide Ports）•- 场源激励(Field Source)：只能分析给出场分布•——平面波激励（Plane Waves）•——远区场激励（Farfield Sources）•——近区场激励（Nearfield Sources）••负载——集总元件(Lumped Element)••1.波导端口——Waveguide Ports•什么是波导端口•模拟一段连接在结构模型上的无限长的波导，因为波导端口模式匹配良好，几乎能全部吸收结构模型内传输过来的电磁波，从而达到很高的仿真精度•波导端口默认的输入激励信号功率是1W•设置操作和端口对话框•General：设置端口的名称等•Position：设置端口的位置坐标•Reference plane：设置端口位于模型外部或内部位置••应用范围•波导结构模型•同轴线结构模型•微带线/带状线/共面波导等传输线结构模型•2.离散端口——Discrete Ports•什么是离散端口•离散端口是由具有内阻的电流源组成，设置于结构模型内部•定义更简单，只需要定义域结构相连的两个管脚即可•端口的电长度最好小于1/10个波长，否则仿真结果相差大•离散端口设置•离散棱边端口（选中两个端口表面进行设置）•离散表面端口（选中两个棱边进行设置）•Properties：设置激励源类型、端口名称、内阻等•Location：设置端口的坐标••3.平面波激励——Plane Waves•模拟从无限远处发射过来的电磁波激励，主要用于RCS一类的散射问题的分析•只分析远区场，不计算S参数•需要设置开放边界条件（Open）••4.远区场激励——Farfield Sources•把在其他微波工作室分析出的远区场导入到另一个微波工作室中用作激励源•5.近区场激励——Nearfield Sources•把在其他微波工作室分析出的近区场导入到另一个微波工作室中用作激励源•波导端口平面设置•波导结构••同轴线结构••微带线•端口需要足够大以覆盖准TEM模的重要部分••另一方面，端口又不能太大，会激发高次模••如果激发高次模，造成时域求解器能力衰减十分缓慢，频谱结果会看到非常多的毛刺•分析完成后，查看端口处的场分布，确认端口大小是后合适••共面线/共面波导•不接地共面线和接地共面线••模式数••负载——Lumped Element•Type：电阻、电感、电容串联；电阻、电感、电容并联；二极管等；•R：电阻大小•L：电感大小•C：电容大小•Location：定义各器件所在坐标••八、求解器详解•- 求解器的分类•Time Domain Solver——时域求解器•Frequency Domain Solver——频域求解器•Eigenmode Solver——本征模求解器•Integral Equation Solver——积分方程求解器•Asymptomatic Solver——高频渐进求解器•Multilayer Solver——多层平面矩量法求解器••- 电尺寸的定义•是物体的几何尺寸除以波长，单位为波长；电尺寸小于5个波长称为电小；大于5小于50称为电中；大于50小于500称为电大；大于500称为超电大•- 计算电磁学的电磁数值算法•全波算法（精确算法）：分为时域全波和频域全波算法，直接求解麦克斯韦积分或微分方程。

cst半空间法
CST半空间法指的是计算电磁场时使用半空间模型的方法。

半空
间模型是指将物体与其周围的介质分为两部分，一部分为半空间，即
物体所在的区域，另一部分为环境区域，即物体周围的介质。

CST半空间法是基于时域有限差分（FDTD）方法的一种计算电磁
场的数值模拟技术。

它可以模拟各种电磁波在半空间内的传播和反射，可以用于分析电磁兼容性（EMC）问题、天线设计、雷达与无线通讯等
多个领域。

CST半空间法的计算过程中，需要把半空间内的电磁场场量离散化，建立网格模型。

然后根据Maxwell方程组和电介质的本构关系，
采用FDTD方法对电磁场进行数值模拟计算。

由于该方法能够准确地处
理不均匀介质、吸收边界和非线性介质等复杂情况，因此在可靠性和
高精度方面具有很大的优势。

1'@ use template: Antenna – Waveguide建工程边界全是expanded2'@ define material: Matrix定义matrix材料 1.Epsilon "1"要先设置成1？.Mue "1".ConstTanDModelOrderEps "1".DispersiveFittingSchemeEps "Nth Order".MaximalOrderNthModelFitEps "10"eps’=3.6 eps’’=0.02.ErrorLimitNthModelFitEps "0.01".DispersiveFittingSchemeMue "1st Order".AddDispersionFittingValueEps "0", "3.6425", "0.0211265", "1.0".AddDispersionFittingValueEps "5", "3.639", "0.021834", "1.0".AddDispersionFittingValueEps "10", "3.6362", "0.02254444", "1.0".AddDispersionFittingValueEps "15", "3.633", "0.0232512", "1.0".AddDispersionFittingValueEps "20", "3.63", "0.023958", "1.0"3'@ new component: component1新建元件4@ define brick: component1:Ambient Substrate5'@ switch working plane把Ambient的上下面做成pure copper6'@ pick face am下面7'@ define material: Copper (pure)材料，铜 1下一步把cooper 换成IACS 为什么还做这一步.Type "Lossy metal"Kappa "5.96e+007"和sigma有什么区别电导率是kappa.Rho "8930.0" 密度.ThermalType "Normal".ThermalConductivity "401.0" 热导.HeatCapacity "0.39" 热容量.MechanicsType "Isotropic" 各向同性的选第三个就行.YoungsModulus "120" 杨氏模量固体材料抵抗形变能力的物理量Young's modulus E, shear modulus G, bulk modulus K, 和Poisson's ratio ν 之间可以进行换算，公式为：E=2G(1+v)=3K(1-2v).PoissonsRatio "0.33" 泊松比.ThermalExpansionRate "17" 热量扩展.DispModelEps "None".DispModelMue "None".DispersiveFittingSchemeEps "1st Order".DispersiveFittingSchemeMue "1st Order".UseGeneralDispersionEps "False".UseGeneralDispersionMue "False"Epsilon "1"要先设置成1？.Mue "1"8'@ make shape from faces: component1:solid19'@ pick face am的上面10'@ make shape from faces: component1:solid2做导体的中间，和介质上下面的pure copper换为IACS层11'@ pick mid point am中点12'@ align wcs with point放wcs13'@ move wcs移动了-0.28614'@ rotate wcsu 27015'@ define curve polygon: curve1:polygon1导体16'@ define material: IACS材料lossy metal 1.Mue "1".Sigma "5.1818e7"同样是电导率，但是用的sigma.Colour "1", "0.501961", "0.25098"17'@ define coverprofile: component1:solid3曲线做成面IACS18'@ thicken sheet: component1:solid3加厚成导体长19'@ change material: component1:solid1 to: IACS20'@ change material: component1:solid2 to: IACS导体下面的TDoxide层21'@ pick face导体下面22'@ define material: RDoxide材料RD氧化物1Epsilon "15".Mue "1".Sigma "0".TanD "0.01".TanDFreq "10.0"在10以下损耗角不变.ConstTanDModelOrderEps"5".DispersiveFittingSchemeEps "1st Order".DispersiveFittingSchemeMue "1st Order"改不了？.Colour "0", "1", "1"23'@ make shape from faces: component1:TRoxide24'@ thicken sheet: component1:TRoxide"Outside", "0.0017"25'@ define background 不用动氧化层的background26'@ define frequency range 20G27'@ define boundaries x 是magnetic yz electric别的不用动修改了matrix的28'@ define material: Matrix matrix 2.DispersiveFittingSchemeEps "Nth Order".MaximalOrderNthModelFitEps "10".ErrorLimitNthModelFitEps "0.002" 0.01变为0.002，其余参数相同这个无所谓吧？？.DispersiveFittingSchemeMue "1st Order"定义了两个端口29'@ pick face:Ambient Substrate", "5"30'@ define port: 1.Xrange "-2", "2".Yrange "48.92675", "48.92675".Zrange "-0.305", "0.305"31'@ pick faceAm "3"32'@ define port: 2.Xrange "-2", "2".Yrange "-48.92675", "-48.92675".Zrange "-0.305", "0.305"做导体上面的铜箔层TRfoil33'@ activate global coordinates local wcs并不是global34'@ pick mid point导体面的中点:solid3", "3"35'@ align wcs with point36'@ define curve polygon: curve1:polygon1应该需要把wcs转一下的.Point "0.1716", "0".LineTo "0.1746", "-0.0124".LineTo "-0.1746", "-0.0124".LineTo "-0.1716", "0".LineTo "0.1716", "0"37'@ define material: TRfoil铜箔的材料 1.Epsilon "48".Mue "1".Sigma "0".TanD "0.42"损耗正切.TanDFreq "10".TanDGiven "True".TanDModel "ConstTanD".ConstTanDModelOrderEps "4" ??.DispersiveFittingSchemeEps "1st Order".DispersiveFittingSchemeMue "1st Order".Colour "0", "1", "138'@ define coverprofile: component1:solid4导体上面的TRfoil39'@ boolean insert shapes: component1:Ambient Substrate, component1:solid4需要插入到周围介质（仿真时说有重叠部分）40'@ thicken sheet: component1:solid4"Inside", "length",改变铜箔材料注意，这里三个define41'@ define material: TRfoil铜箔 2.ConstTanDModelOrderEps "1"把4改成1了42'@ define material colour: TRfoil这一步不需要，因为没有改动43'@ define material: TRfoil没有改动44'@ activate global coordinateslocal wcs45'@ rename block: component1:solid4 to: component1:TRfoil把介质下方的IACS变成RDoxiede46'@ change material: component1:solid1 to: RDoxide47'@ thicken sheet: component1:solid1"Outside", "0.0017"介质下方的RDoxide下方做IACS48'@ pick facesolid1", "4"49'@ make shape from faces: component1:solid4"IACS"介质上层做成TRfoil50'@ change material: component1:solid2 to: TRfoil51'@ thicken sheet: component1:solid2"Outside", "0.0124"介质上层TRfoil的上层做成IACS52'@ pick facesolid2", "4"53'@ make shape from faces: component1:solid5"IACS"删除端口又重新设置端口？54'@ delete ports55'@ pick faceAmbient Substrate", "6"56'@ pick facecomponent1:solid1", "1"57'@ pick facecomponent1:solid2", "6"58'@ define port: 159'@ pick faceAmbient Substrate", "4"60'@ pick facecomponent1:solid2", "1"61'@ pick facecomponent1:solid1", "6"62'@ define port: 2设置网格参数，建网格分组63 '@ set mesh properties三次设置一样做不了三次，只能一次只是hex64 '@ set mesh properties可能是因为三个分组，所以设置三次65 '@ set mesh properties66'@ create group: meshgroup1添加三个meshgroups分别拖三个item进去67'@ add items to group: "meshgroup1" "solid$component1:solid3"68'@ create group: meshgroup269'@ add items to group: "meshgroup2" "solid$component1:TRfoil"70'@ create group: meshgroup371'@ add items to group: "meshgroup3" "solid$component1:TRoxide"72'@ set local mesh properties for: meshgroup2设置group2，.Set "EdgeRefinement", "3"因数.Set "VolumeRefinement", "1"73'@ add items to group: "meshgroup2"把solid3拖进group274'@ add items to group: "meshgroup2"把TRoxide拖进group275'@ set local mesh properties for: meshgroup1设置group1.Set "EdgeRefinement", "1.Set "VolumeRefinement", "1"76'@ add items to group: "meshgroup1"把solid3拖进group177'@ set local mesh properties for: meshgroup2又重新设置group2.Set "EdgeRefinement", "2".Set "Step", "0", "0", "0.005".Set "UseDielectrics", 1.Set "UseEdgeRefinement", 1.Set "UseForRefinement", 1.Set "UseForSnapping", 1.Set "UseStepAndExtend", 1.Set "UseVolumeRefinement", 1.Set "VolumeRefinement", "2"78'@ set mesh properties不知道怎么设，打开后设置的都是下面打开global properties的第三个79'@ set mesh properties按平常设置，许多参数不用变，global的第一个80'@ set local mesh properties for: meshgroup2设置group2局部网格细化.Set "UseStepAndExtend", 1增加fixpoint ?？？？？？81'@ pick end point选择foil 右下角的点81'@ new absolute fixpoint at (0.17160, -48.92675, 0.019)定点fixpoint list 总是不能选中83'@ new absolute fixpoint at (0.1716, -48.92675, 0.019)上下有区别吗？84'@ clear picks85'@ set mesh properties同78.RatioLimit "10.0".LinesPerWavelength "20".MinimumStepNumber "20"86@ define automesh parameters打开glo第三个，打开automatic设置实际情况是只会出现一个？？87'@ set mesh properties打开第一个，和上面的设置一样同79做三次设置不了3次@ set mesh properties打开第三@ set mesh properties第三时域设置88'@ define time domain solver parameters设置setup时域.SteadyStateLimit "-30.0"89'@ define frequency range30" 91步90'@ define boundaries x是magnetic xsymmetry是magnetic 92'@ define solver s-parameter symmetries设置solver的s symmetries93'@ define frequency range 3092'@ define material: Matrix matrix 3Espison =1因为30G增加了.ErrorLimitNthModelFitEps "0.005" 0.002变成0.005.AddDispersionFittingValueEps "25", "3.627", "0.02473614", "1.0".AddDispersionFittingValueEps "30", "3.6235", "0.02543697", "1.0"93'@ define time domain solver parameters setup94'@ define solver s-parameter symmetries95'@ define boundarie96'@ define material: TRfoil铜箔 3.TanD "0.42"TanDFreq "20".ConstTanDModelOrderEps "1"97'@ clear picks98'@ define boundaries边界条件改变.Xmin "open".Xmax "open".Ymin "electric".Ymax "electric".Zmin "electric".Zmax "electric".Xsymmetry "magnetic".Ysymmetry "none".Zsymmetry "none"99'@ define background.XminSpace "1".XmaxSpace "1"100'@ define time domain solver acceleration101'@ define boundaries又变边界条件open改为expanded open.Xmin "expanded open".Xmax "expanded open".Ymin "electric".Ymax "electric".Zmin "electric".Zmax "electric".Xsymmetry "magnetic".Ysymmetry "none".Zsymmetry "none"102'@ thicken sheet: component1:solid4solid4", "Outside", "0.1", "True" 103'@ thicken sheet: component1:solid5"Outside", "0.1", "True"删除，增加端口104'@ delete port: port1105'@ pick facesolid4", "1"106'@ pick facesolid5", "6"107'@ define port: 1.Xrange "-1.5", "1.5".Yrange "195.707", "195.707".Zrange "-0.4067", "0.4174"108'@ delete port: port2109'@ pick face solid4", "6"110'@ pick facesolid5", "1"111'@ define port: 2.Xrange "-1.5", "1.5".Yrange "-195.707", "-195.707".Zrange "-0.4067", "0.4174"112'@ define boundaries全是elec113'@ define background114'@ set mesh properties hexahedral legacy115'@ set mesh properties同上，没有变120'@ define special time domain solver parameters.CutsNormalization "dB-boresight".CutsResolution "1.0".CutsExtent "180".CutsSpacing "45".CutsPolarizationAndBoresightAxes "Auto", "Auto".ConicalThetaAndPhi "true".ConicalAxialRatio "false".ConicalAllPolarizations "false".ConicalDBs "true".ConicalRelativeMagnitudeAndPhase "false"121'@ define time domain solver parameters122'@ define special time domain solver parameters.WaveguideBroadband "True".ConicalNormalization "dB-isotrope" .ConicalResolution "3.0"123'@ define time domain solver parameters124'@ define special time domain solver parameters125'@ define time domain solver parameters126'@ define special time domain solver parameters127'@ add items to group: "meshgroup3"128'@ set local mesh properties for: meshgroup2129'@ define time domain solver parameters130'@ define time domain solver acceleration变matrix材料131'@ define material: Matrixmatrix132'@ define material colour: Matrix133'@ define material: Matrix134'@ add items to group: "meshgroup2"135'@ add items to group: "meshgroup3"136'@ define background137'@ define frequency range138'@ add items to group: "Excluded from Simulation"排除在外的Group.AddItem "solid$component1:solid1", "Excluded from Simulation"139'@ add items to group: "Excluded from Simulation"Group.AddItem "solid$component1:solid2", "Excluded from Simulation"140'@ add items to group: "Excluded from Simulation"141'@ add items to group: "Excluded from Simulation"Group.AddItem "solid$component1:TRoxide", "Excluded from Simulation142'@ delete shape: component1:Ambient Substrate删除周围介质Solid.Delete "component1:Ambient Substrate"143'@ pick end pointsolid5", "3"144'@ pick end pointsolid4", "1"145'@ define brick: component1:AmbDielectri.Xrange "-1.5", "1.5".Yrange "-195.707", "195.707".Zrange "-0.3067", "0.3174"146'@ clear picks147'@ change solver type改成频域仿真"HF Time Domain"148'@ define material: Matrix matrix 4.Colour "0", "1", "0"150'@ define material: Matrix151'@ define material: TRfoil铜箔.Epsilon "12.0"从48变成12.Mue "1".Sigma "0.0".TanD "0.17".TanDFreq "20"152'@ define material colour: TRfoil153'@ define material: RDoxideRDoxide.Epsilon "5".Mue "1".Sigma "0.0".TanD "0.02".TanDFreq "20.0"154'@ define monitor: e-field (f=30)监测155'@ define time domain solver parameters156'@ change solver type"HF Frequency Domain"157'@ set mesh properties'@ set mesh properties'@ set mesh properties158'@ set 3d mesh adaptation properties159'@ define frequency domain solver parameters160'@ remove items from group: "Excluded from Simulation"solid1 161'@ remove items from group: "Excluded from Simulation"solid2" 162'@ remove items from group: "Excluded from Simulation"TRfoil", 163'@ remove items from group: "Excluded from Simulation"TRoxide164'@ set 3d mesh adaptation properties165'@ define frequency domain solver parameters166'@ rename block: component1:solid4 to: component1:GND1167'@ rename block: component1:solid5 to: component1:GND2168@ paste structure data: 1169'@ boolean subtract shapes: component1:Amb Dielectric, component1:solid1_1 170'@ boolean subtract shapes: component1:Amb Dielectric, component1:solid2_1 171'@ boolean subtract shapes: component1:Amb Dielectric, component1:solid3_1 172'@ boolean subtract shapes: component1:Amb Dielectric, component1:TRfoil_1 173'@ boolean subtract shapes: component1:Amb Dielectric, component1:TRoxide_1 174'@ set shape accuracy175'@ define material colour: Matrix176'@ set shape accuracy177'@ define material colour: RDoxide178'@ define frequency domain solver parameters179'@ set mesh properties (for backward compatibility)。

Mesh view网格视图中的导航树:当进入网格视图时导航树就会发生变化.所有的结果后处理文件消失,取而代之的是网格控制文件夹.如图,在此文件夹里,所有用户自定义的固定点都列了出来,他的位置和方向都将影响网格密度.圆括号里是有效方向,方括号的数值表示与网格产生器无关.Expanded critical cells/areas:在物体网格化后,可能会出现一些网格细胞不得不全部填充为PEC.这时一个警告将出现在窗口的上方.Fixpoints and density pointsFixpoints:自动网格产生器将寻找结构内部的重要点,并在此创建固定点.如果需要,此处将生成网格结点.当网格视图被激活,固定点将以红点表示.Density control points:自动网格产生将通过这些控制点在特定区域加密网格.密度控制点以黄点表示.User defined fixpoints:通过创建用户自定义固定点,网格的产生将更加灵活.用户自定义的固定点可在模型的特有点上创建.它们与模型结构相关,并允许高级网格技术以全参模型进行控制.在想要进行控制的物体中,物体可通过使用下列工具设置固定点.您可以定义这些固定点的方向，使之更加有效。

这种操作可通过context menu 或者选择Controlling the mesh for specific structure elements:可对一些结构元件进行具体的网格控制数值设置.这可通过选择相关物体,选择来实现.对于一物体,若进行了具体网格特性设置,在网格视图里,物体将以图标显示,若子网格被采用,则以显示.Priorities:优先级定义着不同物体的重要性.如果一个物体的优先级高于另一个物体,它的网格需求将优于另一个.Maximum mesh step width:对仿真来说很要的物体,每个方向上的最大阶跃宽度可具体设置.Manual mesh generation:除了自动网格产生器,人工网格产生模式也是可以利用的.一旦人工网格操作激活.自动网格产生器将自行关闭.依据激活的模式,用户可以通过单击直线终点或圆边界来人工增添固定点.在选择适当项目后,新的固定点将创建在具体的位置.用户可通过DEL键来删除,也可在Fixpoints list 中直接操作.选好两固定点后(先选一点,按住Ctrl键,再选一点),用户可在Fixpoints list 对话框中增加中间固定点.Mesh Properties每波长划分的点数(Lines per wavelength): 参数Lines per wavelength 描述了场的空间采样率。

网格技术网格基础知识导读：讨论网格的基础知识，网格质量要求及判定指标，并探讨网格优化问题。

数值仿真的首要工作是前处理，即网格划分，网格划分的本质是利用有限个离散的单元体来代替连续的计算域。

在数值仿真三个阶段中，前处理占约40-60%，数值计算5-20%，计算处理后处理约占30%。

因此前处理的工作既繁琐又重要，它是进行数值仿真正确分析的基础。

网格特征几何要素：网格生成就是将研究对象离散成单元的过程，二维/三维网格主要包括5个几何要素：（1）Cell：单元体，离散化后的计算域网格所确定。

；（2）Face：面，Cell的边界；（3）Edge：边，Face的边界；（4）Node：节点，Edge的交汇处/网格点；（5）Zone：区域，一组节点、面和（或者）单元体。

边界条件数据存储在Face中，材料数据和源项存储在Zone的Cell中网格形状：2D模拟中，常见的网格形状为三角形和四边形；3D 模拟中，包括有四面体、六面体、棱柱形和多面体网格。

结构化与非结构化网格：结构化网格是指网格区域内所有内部点都具有相同的毗邻单元，意味着每个点都有相同数目的邻点。

结构化网格的优势在于：区域边界拟合容易实现、网格生成速度快、数据结构简单、网格质量好。

其不足在于适用范围较窄，对复杂几何模型划分难度高。

非结构化网格是指网格区域的内部点不具有相同的毗邻单元，也就是说区域内不同内部点相连的网格数目不同。

非结构化网格对于复杂几何模型的网格生成比较友好。

网格类型选取网格类型的选取需要考虑三方面：网格划分时间、计算量以及精确度。

网格划分时间：对于简单的几何体，无论是结构化网格还是非结构化网格，其划分时间都不是太长。

对于复杂的几何体，划分分块结构网格非常耗时，因此对于复杂几何体，使用非结构化网格将大大减少网格划分时间。

计算量：对于复杂几何体，相比于四边形或六面体网格，采用三角形或四面体网格会使网格数大大减少，这是因为相比较而言，三角形/四面体网格更容易调整大小，另外将整体计算域的四面体网格转换为多面体网格也能减少总网格数。

CST学习报告第1章 CST仿真基本流程：使用CST进行仿真，一般都要包括如下步骤：1.1 选择合适的工作室：加速器领域，常应用的工作室有：微波工作室，电磁工作室，粒子工作室。

如下图所示：1.2 选择合适的模板：CST模板定义了仿真该类型的问题的一些基本设置，1.3 定义尺寸：在工具栏solve unit中定义，如下图所示。

在后面的仿真设置中，除非系统提示，单位都会按这个标准来设置。

1.4 进行建模利用WCS工具栏（局部坐标），curve(曲线)和object(物体)工具栏中的命令进行建模。

1.5 设置必要的电磁元件所有必要的设置都在solve栏中。

例如微波工作室中端口(Waveguide ports ordiscrete ports)的设置，如不设置则无法进行对应的仿真操作，比如在微波工作室中，如果不定义端口，则无法进行Transient Solver和Frequency DomainSolver的求解。

1.6 设置背景材料和边界条件在solve栏中进行设置背景材料是指在计算域中未被填充的部分应填充的材料，边界条件是指计算域边界的设置，后面有详细说明1.7 Mesh设置在Mesh栏中进行Mesh设置,Mesh设置将直接影响到仿真结果的正确性，故应特别重视。

1.8 启动求解器solve→某solver 进行仿真工作需对每个求解器的原理有充分的认识，按照求解器实际情况进行仿真设置工作。

1.9 得到结果：仿真后在navigation tree→1D Results 或者2D/3D Results中看看到仿真结果。

1.10 结果后处理：在result→选择适当的选项对结果进行后处理。

特别是Template Based Postporcessing利用结果后处理模板进行结果的后处理计算。

第2章仿真入门实例：2.1 光阴极微波电子枪初步建模及简单研究选择模板：选择模板为particle tracking，如下图所示：保存文件点击File Save,将文件命名为Particle Tracking.cst。

（完整版）网格划分设计知识点汇总一、网格设计而非划分在进行数值模拟计算（包括FEA、CFD等）中，网格的质量对分析计算的结果有至关重要的影响。

高质量的网格是高精度分析结果的保证，而质量不好或者差的网格，则可能会导致计算的无法完成或者得到无意义的结果。

划分网格是需要认真考虑的，它内部的计算方程需要设计出好的网格，计算才能更准确。

在一个完整的分析计算过程中，与网格设计和修改相关的前处理工作占到了CAE工程师工作量的70－80％，CAE工程师往往要花费大量的时间来进行网格处理，真正用于分析计算的时间很少，所以主要的瓶颈在于如何快速准备好高质量的满足分析计算要求的网格。

该项工作对技术人员的技术经验和背景有相当高的要求。

具体的说，就是要求前处理工程师能够根据CAE工程师提出的分析要求“设计”出能满足CAE工程师分析要求的合适的网格，然后提交给CAE工程师进行分析计算。

之所以是网格“设计”而不是网格“划分”，说明了要设计出能够满足分析计算要求的高质量的网格，并不是一件容易的事情，要完成这项工作需要很多方面的知识和技术要求。

针对一个具体的分析计算要求，要获得一个满足该分析计算的高质量网格，需要从以下几个方面进行综合考虑：1.分析计算的目的（定性还是定量？）。

2.分析计算的类型，如强度分析、刚度分析、耐久性分析、NVH 分析、碰撞分析、CFD分析、热流分析、动力学响应分析等。

（不同的分析类型对网格的质量和形状有不同的要求。

）3.分析计算的时间要求。

（要求时间的紧迫与否也决定了采用何种网格形式）4.分析计算所采用的求解器。

（不同的求解器对不同的分析问题有特定的网格形式和要求）5.分析计算可能应用的单元类型。

（所应用的求解器可以采用的单元类型，也会决定网格的质量与形状要求）6. 尽可能采用最好的网格类型。

（对于面，尽可能采用四边形网格；对于体，尽可能采用六面体单元）由此可见，满足计算分析要求的高质量的网格是由前处理工程师精心“设计”出来的，而不是随随便便“划分”出来的。