4.2.3 HFSS的基本模型

    基本模型（Primitive）是 HFSS 中的基本結(jié)構(gòu)單元，可以通過(guò) HFSS 主菜單欄【Draw】下拉菜單里的操作命令直接創(chuàng)建，如一維的直線段、曲線和圓弧，二維的矩形面、圓面、正 多邊形面和橢圓面以及三維的長(zhǎng)方體、圓柱體、多棱柱體、圓錐體、球體、圓環(huán)、螺旋體和 平面螺旋體等。圖 4.11 給出了 HFSS 中部分基本模型的形狀。

圖 4.11 基本模型的形狀

    基本模型的創(chuàng)建方法和創(chuàng)建步驟與長(zhǎng)方體的創(chuàng)建方法和創(chuàng)建步驟基本相同，這里不再一一贅述。因?yàn)�，�?HFSS 的基本模型中，螺旋結(jié)構(gòu)（Helix）和平面螺旋結(jié)構(gòu)（Spiral）是創(chuàng)建步驟最復(fù)雜的兩個(gè)模型，所以本節(jié)只重點(diǎn)講解這兩個(gè)基本模型的創(chuàng)建方法和創(chuàng)建步驟。但是，建議讀者在本小節(jié)結(jié)束后把每個(gè)基本模型都試著創(chuàng)建一遍，以便熟悉軟件的用戶界面和操作方法。

1．螺旋結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建

創(chuàng)建螺旋結(jié)構(gòu)（ Helix）的操作需要選中一維線模型或者二維平面模型后才能激活，軟件以選中的線模型或者面模型為橫截面，沿著指定的方向螺旋盤升生成螺旋結(jié)構(gòu)模型，模型底圈的半徑是設(shè)定的方向矢量到選中的線模型/面模型中心的距離；選中一維線模型生成的是中 空的螺旋體，選中二維平面模型生成的是實(shí)心的螺旋體。 下面演示創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)心螺旋體模型的步驟，螺旋體的形狀如圖 4.15 所示，其尺寸結(jié)構(gòu)為：橫截面為1mm半徑的圓形面，模型底圈半徑為6mm，螺旋上升圈數(shù)為3，每圈上升高度為4mm，每圈半徑減小 1mm。具體創(chuàng)建步驟如下。

第一步：創(chuàng)建半徑為 1mm 的圓形面，設(shè)定其位于 xz 平面，圓心坐標(biāo)為（6，0，0）。

（1）從主菜單欄選擇【Modeler】→【Grid Plane】→【XZ】，設(shè)定當(dāng)前工作平面為xz 面。

（2）單擊工具欄的按鈕，進(jìn)入創(chuàng)建圓面模型的狀態(tài)。在三維模型窗口任一位置，單擊鼠標(biāo)左鍵設(shè)定圓心位置；然后移動(dòng)光標(biāo)到其他位置，再次單擊鼠標(biāo)，設(shè)定圓面半徑。隨后會(huì)彈出如圖 4.12 所示的模型屬性對(duì)話框，在對(duì)話框的 Center Position 項(xiàng)右側(cè)輸入圓心的坐標(biāo)（6，0，0），在 Radius 項(xiàng)右側(cè)輸入圓面半徑1，然后單擊對(duì)話框的 按鈕完成圓面創(chuàng)建。創(chuàng)建的圓形面如圖4.13 所示。

圖 4.12 屬性對(duì)話框

圖 4.13 創(chuàng)建的位于 xz 平面上的圓形面

第二步：創(chuàng)建螺旋結(jié)構(gòu)。

（1）單擊選中圖 4.13 所示的的圓形面，此時(shí)工具欄上創(chuàng)建螺旋體的操作按鈕由灰色變成高亮顯示，單擊該按鈕，進(jìn)入創(chuàng)建螺旋體模型的狀態(tài)。

（2）移動(dòng)光標(biāo)到坐標(biāo)原點(diǎn)（0，0，0）位置，單擊鼠標(biāo)左鍵確定螺旋體底圈半徑；按住 Z 鍵，限定光標(biāo)沿著 z 軸移動(dòng)，移動(dòng)一段距離后單擊鼠標(biāo)左鍵，確定螺旋體的盤升方向。隨之彈出圖 4.14 所示的螺旋結(jié)構(gòu)設(shè)置對(duì)話框。

圖4.14  螺旋結(jié)構(gòu)設(shè)置對(duì)話框 

（3）在圖 4.14 所示的對(duì)話框中，Turn Direction 項(xiàng)選擇 Right hand 單選按鈕，表示螺旋體沿著右手螺旋方向盤升；Pitch 項(xiàng)輸入4mm，表示每圈上升高度為4mm；Turns 項(xiàng) 輸入3，設(shè)置螺旋盤升圈數(shù)為3；Radius Change Per Turn 項(xiàng)輸入1mm，表示每圈半徑減小1mm。單擊OK按鈕完成設(shè)置，此時(shí)彈出螺旋體模型的屬性對(duì)話框。 （4）選擇屬性對(duì)話框的Attribute 選項(xiàng)卡，在Name 項(xiàng)右側(cè)輸入螺旋體的名稱 MyHelix，其他項(xiàng)保持默認(rèn)設(shè)置不變，單擊確定按鈕退出屬性對(duì)話框。此時(shí)，在三維模型窗口中就創(chuàng)建了我們所需要的螺旋結(jié)構(gòu)，同時(shí)螺旋體的名稱 MyHelix 以及創(chuàng)建螺旋體的相關(guān)操作 CreateCircle、CoverLines 和 CreateHelix 會(huì)添加到操作歷史樹(shù)下。創(chuàng)建好的螺旋結(jié)構(gòu)如圖 4.15 所示。

圖4.15 螺旋結(jié)構(gòu)模型

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