CST入門04-CST材料庫和材料屬性詳細(xì)介紹（3）

來源：OPERA仿真專家之路更新時(shí)間：2024-06-22 閱讀：

Conductivity頁：指定當(dāng)前材料的導(dǎo)電和磁導(dǎo)特性。

Electric conductivity：這個(gè)比較通俗就是輸入恒定的電導(dǎo)率。

Advanced選項(xiàng)框:使用參數(shù)化電導(dǎo)率屬性---時(shí)間相關(guān)或者非線性電導(dǎo)率。電機(jī)Parameter按鈕打開電導(dǎo)率屬性對(duì)話框，可以在其中定義參數(shù)化曲線。

Tangent delta electric：此方式基于電場(chǎng)切向delta值定義不同損耗模型。在Specification下有兩種定義方式，Const. Conductivity和Const. fit tan delta。

Const. Conductivity:恒定導(dǎo)電性的材料，但在特定頻率下使用給定電場(chǎng)切向delta值（tgδ）。

（介電損耗正切也稱介電損耗因子,tgδ是電介質(zhì)在交變電場(chǎng)中損耗能量與貯存能量之比。由于電介質(zhì)、基團(tuán)或偶極的取向運(yùn)動(dòng)存在著阻力，使得極化滯后于電場(chǎng)的變化，其滯后相角δ的正切tgδ正比于材料在交變電場(chǎng)中能量的損耗。電介質(zhì)在交變電場(chǎng)中能量的損耗與交變電場(chǎng)的頻率f以及tgδ成正比。）

Const. fit tan delta:定義給定頻率和模型階數(shù)下的tgδ值。

一階對(duì)應(yīng)于德拜色散，高階用來擬合介電常數(shù)的虛部。適用于低損耗(低tgδ值)材料。在設(shè)置的頻率點(diǎn)上，其屬性等于介電常數(shù)的實(shí)部。

User Order復(fù)選框打勾，則人為指定模型階數(shù)。不打勾，模型階數(shù)將由擬合算法自動(dòng)決定-在最佳近似和最小可能的極點(diǎn)數(shù)量之間做最優(yōu)選。

一個(gè)完全恒定的tgδ在現(xiàn)實(shí)中是不存在的;該方程的寬頻帶表現(xiàn)為一個(gè)幾乎恒定的tgδ曲線。

Magnetic conductivity磁導(dǎo)率等完全和電導(dǎo)率設(shè)置含義相同。不做贅述了。

菜單底下還有個(gè)頻率范圍設(shè)置，F(xiàn)min/Fmax:這里的頻率范圍就是求解器設(shè)置中的頻率范圍，這里實(shí)際是用于顯示的，而不是輸入用的。

接下來來到dispersion色散頁：

在頁上有各種介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的色散模型，代表不同的頻率相關(guān)的屬性。

Dispersion model：選擇不同的色散模型，每一種模型都由一組不同的特定材料屬性來定義。所有色散模型的第一個(gè)材料參數(shù)是ε及μ極限值，代表高頻極限。

Debye 1^st order：一階德拜色散描述了由relaxation time弛豫時(shí)間和ε及μ靜態(tài)值決定的物質(zhì)弛豫過程。

Debye 2nd order：二階德拜色散描述了由兩個(gè)單獨(dú)的一階德拜模型疊加而成的疊加弛豫過程。相應(yīng)的參數(shù)是兩個(gè)弛豫時(shí)間和兩個(gè)靜態(tài)值。

Drude：Drude色散模型描述等離子體材料，由等離子體頻率和代表阻尼效應(yīng)的碰撞頻率決定。該模型認(rèn)為電子是自由運(yùn)動(dòng)的。用電子氣模型近似描述電子運(yùn)動(dòng)。適用于金屬良導(dǎo)體。

Lorentz：電子束縛于分子或者原子內(nèi)部，采用阻尼諧振子近似表征電子在束縛下的運(yùn)動(dòng)，適用于氣體、絕緣體和半導(dǎo)體。

下面這幾種作為羅列，超出了我的認(rèn)知。。。

Gyrotropic、General 1^st order、General 2^nd order、Nonlinear 2^nd order、Nonlinear 3^rd order、Nonlinear Kerr、Nonlinear Raman。

來到Thermal溫度場(chǎng)屬性頁：可以設(shè)置成各向同性Normal、各向異性Anisotropic和完美熱導(dǎo)體PTC。

Thermal conductivity：導(dǎo)熱系數(shù)。如果數(shù)值為零，則在計(jì)算熱時(shí)該材料會(huì)被忽略。

Specific heat：比熱容 [J / (K *kg)]。

Material density info：密度信息（顯示用，實(shí)際在density頁下輸入）。

Thermal diffusivity熱擴(kuò)散率（導(dǎo)溫系數(shù)）：具有高熱擴(kuò)散系數(shù)的材料對(duì)其周圍的溫度響應(yīng)迅速，導(dǎo)熱速度比體積熱容快。如果采用擴(kuò)散系數(shù)很高的材料進(jìn)行瞬態(tài)熱模擬，計(jì)算時(shí)間可能會(huì)增加，因?yàn)楦邤U(kuò)散系數(shù)會(huì)降低仿真時(shí)間的步長。這一欄只是顯示用，根據(jù)如下式子計(jì)算出來：

熱擴(kuò)散系數(shù) [m^2 / s]=熱導(dǎo)率[W / K / m]/(密度 [kg / m^3]*比熱容[J / K / kg]*1000)

Emissivity 熱輻射系數(shù)：只有在CHT求解器下，才會(huì)出現(xiàn)熱輻射系數(shù)參數(shù)。

Dynamic viscosity 動(dòng)態(tài)粘滯度：同樣只在CHT求解器下才出現(xiàn)。為背景流體的動(dòng)態(tài)粘度。非背景材料的動(dòng)態(tài)粘度值設(shè)置無效，會(huì)被自動(dòng)忽略。

Bloodflow coefficient：血流系數(shù)是生物熱方程的參數(shù)之一。它確定了在體積v中溫度對(duì)血液的影響。血流的參考溫度(通常為37°C)在熱求解器對(duì)話框中定義。

Basal metabolic rate：基礎(chǔ)代謝率是生物熱方程的一個(gè)參數(shù)。它描述了每體積V所產(chǎn)生的熱量。

Convection transfer coefficient對(duì)流換熱系數(shù)：這個(gè)參數(shù)指的是人體模型與外界的對(duì)流過程。通常，指的是皮膚材料。

接下來是Mechanics結(jié)構(gòu)屬性頁：

這頁比較簡單，就是Young's modulus楊氏模量：彈性材料承受正向應(yīng)力時(shí)會(huì)產(chǎn)生正向應(yīng)變，定義為正向應(yīng)力與正向應(yīng)變的比值。

Poisson's ratio泊松比：泊松比是指材料受到縱向壓力（或拉力）的時(shí)候，在彈性范圍內(nèi)它的橫向變形量與縱向變形量的比值，也叫橫向變形系數(shù)，是反映材料橫向變形的彈性常數(shù)。大部分材料的泊松比在0~0.5之間。等于橫向應(yīng)變/縱向應(yīng)變。

Thermal expansion coefficient熱膨脹系數(shù)：線性熱膨脹系數(shù)表示物體溫度變化1k時(shí)長度的相對(duì)變化。用于計(jì)算外部溫度場(chǎng)引起的應(yīng)變。

Type下拉選項(xiàng)中，包含Unused（計(jì)算時(shí)忽略這種材料）、Normal（通常用法）、Temp.dependent（楊氏模量溫度相關(guān)）。