基于CST参数化方法的风电叶片翼型建模及软件实现

在风电叶片翼型的气动设计优化研究过程中,CST参数化方法能够通过较少的几何设计变量来表现出翼型的几何形状。为提高该参数化方法的拟合精度,分别针对CST参数化方法中形函数在选择不同次数时的拟合精度进行计算和讨论,并通过计算机编程语言完整地实现CST参数化。以叶片NACA4412为例,将利用CST参数化方法处理后的翼型导入CFD软件进行气动仿真,将其结果和原始翼型气动仿真结果进行比较,结果表明,两种翼型呈现近似的气动性能,验证了形函数最优次数的准确性及CST参数化方法的编程可行性。

基于CST的车辆线束电磁脉冲效应仿真研究

针对等效线束法建模难、计算效率低的问题,探讨了车辆线束在电磁脉冲辐照下不同参数的耦合效应,以提高仿真效率,并分析了车辆线束中相关参数对线束电磁脉冲耦合的影响。首先,分析了车辆线束数量对线束电磁耦合效应的影响,通过控制变量法,改变线束中的线缆数量,观察线束中耦合电压的最大值。然后,改变线缆尺寸和负载电阻,观察线束中耦合电压电流最大值的变化。仿真结果表明,耦合电压的峰值随线缆数量的增大而减小,随线缆尺寸的增大而增大,并且都呈线性变化;耦合电流的峰值随负载电阻的增大而减小,呈幂级数关系。最后,结合仿真结果,对不同参数下的最大耦合电压电流进行拟合,得出其之间的关系,为车辆线束的电磁防护工作提供参考。

基于CST的电磁脉冲效应分析仿真实验研究

为减小复杂多变的电磁环境对车辆的影响,利用三维电磁场仿真软件CST(Computer Simulation Technology)在车辆发动机舱建立线缆模型,研究不同因素对车辆电磁耦合效应的影响。通过仿真得到线缆长度、线缆距车底高度、线缆相对距离、线缆终端电阻、导体半径、绝缘层厚度等参数变化下,线缆感应电压和感应电流的峰值绘制关系曲线。这些结论可以为车辆线束设计提供理论指导,并为电磁防护设计中对于线缆导体半径选择、线缆相对距离、离地高度、线缆长度等提供依据。

基于CST参数化方法的巡飞弹翼型优化设计

针对巡飞弹在低雷诺数下与传统飞机不同的翼型需求,对低雷诺数翼型E387进行了优化研究。基于CST参数化方法,分析了不同Bernstein多项式阶数下E387翼型匹配程度,采用序列二次规划算法作为优化方法,以提高升阻比为优化目标进行优化。结果表明:在特定飞行条件下,优化后的翼型升力系数提升了11.127%,升阻比提高了4.173%;采用优化翼型的巡飞弹升力系数提升了9.531%,升阻比提升了6.326%;改善了低雷诺环境下机翼上下压力分布,整体提升了巡飞弹的气动性能。为低雷诺数巡飞弹翼型提供理论依据和设计参考。

聚焦电流和阴极位置对束流品质影响的CST仿真

电子枪的阴极位置和聚焦电流大小会影响电子束的焦距和束斑形貌,进而影响增材制造零件的质量。首先根据实际的电子枪结构,建立了1∶1三维电子枪物理模型和有限元分析模型,并采用CST软件的粒子工作室模块进行了仿真,研究了聚焦电流大小和阴极位置对电子束的焦点位置和束斑形貌的影响。仿真结果表明:聚集电流为460 mA,阴极下表面距栅极上表面为1.0 mm时,电子束在工作平面处的束斑直径为0.61 mm,电子分布较均匀且形状较圆。进行了电子束选区熔化实验,成功实现了钛合金粉末的预热和熔化成型。试验结果表明模拟仿真对电子枪的设计具有一定的指导作用,可以实现800 mm工作平面处的成功成型的要求。

基于CST的直线电机电磁场仿真分析方法

为对直线电机进行电磁仿真分析,首先使用CST Microwave Studio电磁仿真软件,将双指数脉冲电流近似实际脉冲电源放电电流曲线加载到CST中作为激励源,建立了直线电机电磁仿真模型;然后,设置轴向边界条件为电边界、径向为"open(add space)"、选择网格类型为"Hexahedral TLM",并采用了局部网格加密技术、High Frequency求解器模块、Time domain solver。仿真分析表明:当导轨材料损耗较大时,电流不能通过电枢形成有效的电流回路,而该电流产生的导轨内磁场将难以推动电枢向前运动;当导轨为理想电导体时,导轨间类似于平行板传输线,电流出现明显的震荡。

基于CST参数化的导弹三维几何建模方法

针对建模效率低、成本高的问题,本文在二维CST参数化方法的基础上,引入纵向轮廓描述函数,将原二维建模向三维建模扩展,建立能够准确描述导弹三维形状特征的解析函数。在此基础上,通过在VB环境中对CATIA进行二次开发,使其能够在CATIA中进行自动生成、修补和更新。几何模型可以被导出和保存,并作为多学科设计与分析的基础。结果表明,本文提出的三维CST建模技术可以满足复杂几何建模的要求,有效简化了导弹参数化过程。

基于CST软件的高压绝缘栅双极晶体管模块建模和仿真

绝缘栅双极晶体管(Insulated gate bi-polar transistor,IGBT)是电力电子行业核心的功率器件之一,在逆变器、变频器、UPS、AC/DC电源、DC/DC电源、OBC(On board charging)充电单元及其他家电设备中被大量使用。IGBT模块在产品设计阶段,需要考虑多方面的设计指标,包括缓冲电路、驱动电路、短路保护、开关波形、杂散电感和均流特性等。本研究介绍一种基于达索SIMULIACST(以下简称CST)软件的3D建模及仿真方法,建立由3D IGBT模型和电路模型组成的半桥Buck电路及双脉冲电路的仿真模型。通过CST场路协同仿真可以获得精确的杂散电感、开关波形和均流波形等。IGBT数据手册和实际模型对比表明,仿真和计算结果基本一致,能够为产品的可靠设计提供指导。

CST仿真软件在天线综合设计实验教学中的应用

在新工科背景下,为提高学生的综合能力,文章以典型天线设计项目为基础,采用CST仿真软件,提出了以HOPE理念为指导构建天线综合设计实验的构想。文章对典型天线的设计进行项目学习,以协作、探究方式展开天线综合设计,从典型项目设计复现到综合项目创新实现,构建系统性学习体系,提升学生解决复杂问题的综合能力。学生通过仿真软件学以致用,采用合作学习形式,实现自主式探索创新设计,扩展思维,强化创新意识,磨炼团队协作技巧,达到了技术、职商双提升的效果。

强磁场条件下气体超声波流量计PCB板建模仿真分析

针对强电磁干扰环境下,多声道气体超声波流量计印制电路板(PCB)的超声波回波信号处理电路与时序电路电磁兼容性问题进行研究,研究了强电磁脉冲场强值对耦合电流的影响,建立了外部强电磁干扰源等效模型,并结合三维电磁场仿真软件(CST)来模拟外部强电磁干扰环境下,通过观察关键敏感电路的不同的电流端口来研究不同电磁干扰源强度下对PCB关键敏感电路电磁耦合的影响,根据强电磁干扰源的大小与流量计PCB板的关键敏感电路感应电压值的线性关系,确认关键敏感电路可受干扰强电磁场的最大辐射阈值,提出了PCB板上关键敏感电路电磁敏感度建模仿真方法,据此总结相关规律,提出优化对应PCB关键敏感电路的相应设计,进行前后仿真分析对比,关键敏感电路耦合电流显著减少,证明了多声道气体超声波流量计在强电磁干扰环境下的抗耦合干扰能力得到显著提高。

基于CST参数化方法的翼型气动优化设计

翼型参数化方法的优劣对最终优化设计结果有着非常重要的影响,它是决定优化设计效率和最终优化效果的关键因素。针对翼型外形的不同表达方式(分为翼型直接CST、扰动CST和中弧线叠加厚度分布CST等),分别发展了相应的CST参数化程序,并将其应用于翼型气动优化设计,研究几种不同参数化方式的优化结果和优化效率。RAE2822翼型单目标减阻优化设计的研究表明,基于CST的三种参数化方法和基于Hicks-Henne函数的参数化方法的减阻效果相当,但计算时间相差很大。在设计变量数相当的情况下,扰动CST方法和中弧线叠加厚度分布CST方法的设计效率高于直接CST参数化方法和Hicks-Henne参数化方法而中弧线叠加厚度分布CST的优化效率略高于扰动CST。DU93-w-210翼型单目标最大升阻比优化设计的研究进一步说明中弧线叠加厚度分布CST的优化效率略高于扰动CST。

基于超表面的涡旋波通信仿真系统实验设计

为了让学生深入理解涡旋波传播原理,掌握涡旋波通信的特点,该文提出涡旋波通信传输实验方案。首先,介绍了涡旋波的基本原理,并利用CST电磁仿真软件完成了同极化轨道角动量超表面的设计;其次,搭建了涡旋波通信传输系统,介绍了基于超表面的涡旋波通信系统架构,并对涡旋波通信进行测试验证。实验结果表明,所设计的超表面涡旋波通信系统可以实现涡旋波的传输和接收,并实现低误码率接收。该文通过仿真和实验相结合的教学方式阐述涡旋波的产生、发射、传输和接收,不仅能够让学生认识和理解涡旋波,还可以进行涡旋波超表面的仿真设计,掌握涡旋波超表面的加工和超表面涡旋波通信的整个过程,在很大程度上激发了学生的学习热情。

基于CST软件的电火工品射频安全性分析

为了研究电火工品在复杂电磁环境下的射频安全性,针对某型电火工品建立了偶极子天线模型。基于CST电磁仿真软件,仿真得到了该天线模型的增益参数,进一步仿真计算得到了在频率为0.75GHz、电场强度为195V/m的电磁环境下,进入到该电火工品的射频功率,并与实际计算结果进行了对比验证。通过多频点仿真计算,得到了该天线模型的增益随频率变化的规律,即在0.5～2.0GHz的频率范围内,天线模型的增益随着频率的增大而增大。

基于CST的多电缆耦合影响仿真分析

针对舰船工程中多种不同类型电缆复杂电磁耦合问题,重点研究屏蔽电缆和同轴电缆同时存在的情况下,屏蔽电缆电磁耦合的变化和影响。运用CST电缆工作室平台,结合工程实际,建立多电缆耦合参数化仿真三维模型,对单根接收电缆体系和2根不同种类接收电缆共存体系进行综合仿真和对比分析。研究结果表明,屏蔽电缆和同轴电缆作为接收电缆同时存在的情况下,屏蔽电缆中会出现新的电磁耦合,耦合电压的大小和频率与同轴电缆的相对位置有关;屏蔽电缆中旧有的耦合电压大小和频率受同轴电缆影响相对较小。

浅析CST软启动装置的日常维护

以济三煤矿胶带机所使用的CST软启动装置为例,指出煤矿用CST软启动装置发生故障的主要原因是日常维护不到位;基于CST软启动装置控制系统的液压原理,结合CST厂家对换油、更换滤芯、日常清洁及紧固方面的维护要求,分析了对这3个方面进行日常维护的重要性;最后指出,应根据煤矿自身情况实现经济的CST软启动装置日常维护。

Cst B基因在90日龄大白猪不同组织中的表达研究

采用RT-PCR技术,对90日龄大白猪心肌、肝脏、胃、肾脏、肺、大肠、小肠、背肌和腿肌组织中表达情况进行研究,得到Cst B基因在肾脏、肺、大肠和小肠中有较高的表达,而在心肌、背肌和腿肌等肌肉组织中表达量相对较低。

基于CST软件的控制系统电磁脉冲环境分析研究

应用电磁场仿真软件开展飞行器控制系统电磁脉冲辐射环境分析研究是一项有效的研究手段,能够为后续的实物试验和开展加固设计提供指导。综合选取了CST软件作为仿真工具,介绍了CST及主要组成模块的功能特点,结合CST软件特点开展了控制系统电磁脉冲辐射环境分析方案设计,并选取设计方案中的典型部分开展了电磁脉冲辐射环境分析试验,应用CST软件开展了建模与仿真分析工作,得到了分析结论。研究工作可以为后续的深入和拓展研究奠定基础,也可为相关的研究分析工作提供参考。

电子枪束源部件结构尺寸对束流品质影响的CST仿真

在直热式电子枪中,电子枪束源部件结构尺寸的改变会改变静电场对电子束的初次汇聚,从而影响束流品质。针对电子枪中静电场以及电子运动轨迹难以用常规方法直接测量的问题,通过建立1∶1三维模型,并利用CST电磁仿真粒子工作室对整个束流产生过程进行模拟。利用控制单一变量的方法,结合模拟所得数据,得到了在不同条件下,静电场分布、电子的运动轨迹以及各个变量与最终焦点处束流电流密度关系曲线,最终得到了束流品质最优的束源部件结构尺寸。用优化了阴阳极结构及阴阳极距离后的电子枪在铝合金板材上进行实际焊接试验,所得焊缝形貌优于原有电子枪焊接所得焊缝,证明了模拟结果的正确性。此种模拟方法为改善现有电子枪束流品质以及未来电子枪设计提供了参考依据。

汽车碰撞预警与碰撞吸能技术结合的CST控制系统

为了使螺纹剪切式(CST)碰撞吸能装置能像安全气囊一样,在汽车遇到危险时能够被迅速推出,以单片机控制系统为核心,设计了一种汽车碰撞预警和碰撞吸能技术相结合的CST控制系统。控制单元通过接收路面条件开关信号及车速传感器的车速信号进行数据处理,计算出汽车此时应保持的安全距离,并将该安全距离与毫米波雷达所测实际距离进行比较,一旦实测距离小于安全距离则启动报警单元。根据上述控制系统制作了一个相应的电路板,从而证明了系统的可行性。

基于CST的抗扰度测试环境辐射电磁场仿真

在GB-17626中,对雷击浪涌、电快速瞬变脉冲群等电磁抗扰度的测量都做了明确的规定.但是,这些测试中的传输线上往往存在着高频信号引起的电磁场噪声,严重地影响到了标准测试的准确性.借助CST MWS软件对相应的机理模型进行电磁场场强、远场辐射等的计算机仿真.帮助工程测试人员理解电磁干扰的实际存在,以提出解决应对的方法.