一种基于三维CAD的FDTD共形网格自动生成方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于电磁场数值计算领域，具体涉及一种FDTD共形网格的生成方法及装置。一种基于三维CAD的FDTD共形网格自动生成方法，包括以下步骤：利用CAD软件生成基于三角面元的三维模型，在所述三维模型上划分FDTD的网格线；根据FDTD网格线对所述三维模型进行纵向射线扫描和横向面扫描，计算出每个边界格子的几何信息和材料信息；将边界格子的几何信息和材料信息带入3D

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维CAD的FDTD共形网格自动生成方法及装置


[0001]本专利技术属于电磁场数值计算领域，具体涉及一种FDTD共形网格的生成方法及装置。

技术介绍

[0002]电磁场的时域有限差分法(FDTD)直接在时间域求解麦克斯韦方程组或者波动方程来求得时间域上空间节点上的电场磁场强度，可以准确反映出电磁波在特定波导结构中的响应规律。在FDTD中，离散的电场和磁场计算节点的空间排布如图1所示，每一个电场分量由四个与其正交的磁场分量环绕，同理磁场也是如此。同时这种规则的矩体网格通常无法贴合复杂的仿真器件，从而不可避免的使得Yee元胞建模无法与实际物体完全匹配，这必定会引入较大的误差，在早期的FDTD网格中一个Yee元胞只能为一种材料，因此弯曲表里面在这种网格模型下呈现阶梯形状，故称之为阶梯网格。随着FDTD的商业仿真软件上市之后，许多FDTD共形网格技术已经被落地到商业软件上。其中具有代表性的FDTD仿真软件为Ansys公司的Lumerical软件FDTD模块；而具有代表性的共形网格有体积平均法、二维轮廓等效介电常数法(Two
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三维CAD的FDTD共形网格自动生成方法，其特征在于，包括以下步骤：利用CAD软件生成基于三角面元的三维模型；在所述三维模型上划分FDTD的网格线；根据FDTD网格线对所述三维模型进行纵向射线扫描和横向面扫描，计算出每个边界格子的几何信息和材料信息；将边界格子的几何信息和材料信息带入3D
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EP算法公式组，同时计算出三个方向分量的3D
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EP共形网格参数，生成FDTD共形网格模型；所述3D
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EP算法公式组为：其中：m 为x、y 或z中的任一方向，为采样点处的介电常数，为与m平行且过采样点的扫描线上除以外的材料平均值，为扫描线上的长度占比，为扫描线上的长度占比，为与m垂直且过采样点的扫描面上除以外的材料平均值，为扫描面上材料的面积占比，为扫描面上的面积占比。2.根据权利要求1所述的基于三维CAD的FDTD共形网格自动生成方法，其特征在于：同一个网格内的同种材料内电场均匀分布。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜刘革，樊渊，周雨豪，孙崇磊，徐晓，赵佳，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：