CST如何計算特征模CMA中的模式加權(quán)系數(shù)MWC
CST2020版本中,特征模CMA分析加入了模式加權(quán)系數(shù)(MWC)功能,用來分析激勵源和特征模的耦合情況。但是常有同學提問說這個選項勾選了結(jié)果中也看不到什么區(qū)別,1D結(jié)果文檔里還是特征角、特征值和模式電流系數(shù)三個文件夾,這個加權(quán)系數(shù)在哪呢?
問題原因其實還是對CMA理論了解不深,所以這問題的簡單答案就是,加上端口或場源,再跑CMA就能看見加權(quán)系數(shù)的結(jié)果了。
1. 什么是MS?
模式電流系數(shù)Modal Significance, 是特征值(Eigenvalue)的變式,歸一化后用于更方便的表示變化劇烈且不好觀察的特征值。MS展示結(jié)構(gòu)有哪些內(nèi)在的諧振模式,和激勵無關(guān),越接近1的頻率說明該模式越容易輻射。算是CMA分析出來的一半信息,用來研究結(jié)構(gòu)的內(nèi)部特性。
2.什么是CA?
特征角Characteristic Angle, 也是特征值(Eigenvalue) Lamda(n)的變式,是電阻和電抗的夾角,決定電容和電感的頻率區(qū)域。簡單說,CA=180就對應(yīng)MS=1。
3.什么是MEC?
模式激勵系數(shù)Modal Excitation Coefficient, 常用Vn,Vi,表示,公式為特征電流和入射電場 內(nèi)積。這里就大概可以理解算MEC需要加什么了吧?外界的入射電場唄!
所以當激勵信號存在時,MEC展示哪個諧振模式容易被激發(fā),也就是說MEC和激勵信號的位置、振幅、相位、極化都有關(guān),這就是饋電的優(yōu)化問題。MEC算是CMA分析出來的另一半信息,用來找合適的饋電。
4. 什么是MWC?
最后來說模式加權(quán)系數(shù)(Modal WeightingCoefficient),用阿爾法 a n表示(不要和CA的混淆!沒辦法,文獻里都用阿爾法…)。先看導體上的電流,用特征電流作為基函數(shù)展開式:
除了特征電流Jn之外,其他的項便組成了模式加權(quán)系數(shù),所以:
從以上的簡單分析應(yīng)該看出端倪了吧?MWC就等于MS 乘以MEC!所以算MWC需要端口激勵,就有這個結(jié)果文檔了:
最后隨便附一張MWC結(jié)果圖:
在后處理Combine result 這里會根據(jù)MWC各個模式自動生成激勵信號,直接點擊Combine,就生成新的三維場,這里和端口直接激勵拿到的三維場應(yīng)該是一樣的。有機會我們找個案例進行精準比較再和大家分享。
CST的CMA技術(shù)每年都有一個非常得出色的功能增加,這次的MWC是不是也很有用。