CST入門04-CST材料庫和材料屬性詳細介紹(3)
Conductivity頁:指定當前材料的導電和磁導特性。
Electric conductivity:這個比較通俗就是輸入恒定的電導率。
Advanced選項框:使用參數化電導率屬性---時間相關或者非線性電導率。電機Parameter按鈕打開電導率屬性對話框,可以在其中定義參數化曲線。
Tangent delta electric:此方式基于電場切向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:恒定導電性的材料,但在特定頻率下使用給定電場切向delta值(tgδ)。
(介電損耗正切 也稱介電損耗因子,tgδ是電介質在交變電場中損耗能量與貯存能量之比。由于電介質、基團或偶極的取向運動存在著阻力,使得極化滯后于電場的變化,其滯后相角δ的正切tgδ正比于材料在交變電場中能量的損耗。電介質在交變電場中能量的損耗與交變電場的頻率f以及tgδ成正比。)
Const. fit tan delta:定義給定頻率和模型階數下的tgδ值。
一階對應于德拜色散,高階用來擬合介電常數的虛部。適用于低損耗(低tgδ值)材料。在設置的頻率點上,其屬性等于介電常數的實部。
User Order復選框打勾,則人為指定模型階數。不打勾,模型階數將由擬合算法自動決定-在最佳近似和最小可能的極點數量之間做最優選。
一個完全恒定的tgδ在現實中是不存在的;該方程的寬頻帶表現為一個幾乎恒定的tgδ曲線。
Magnetic conductivity磁導率等完全和電導率設置含義相同。不做贅述了。
菜單底下還有個頻率范圍設置,Fmin/Fmax:這里的頻率范圍就是求解器設置中的頻率范圍,這里實際是用于顯示的,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和磁導率的色散模型,代表不同的頻率相關的屬性。
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材料參數是ε及μ極限值,代表高頻極限。
Debye 1st order:一階德拜色散描述了由relaxation time弛豫時間和ε及μ靜態值決定的物質弛豫過程。
Debye 2nd order:二階德拜色散描述了由兩個單獨的一階德拜模型疊加而成的疊加弛豫過程。相應的參數是兩個弛豫時間和兩個靜態值。
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的碰撞頻率決定。該模型認為電子是自由運動的。用電子氣模型近似描述電子運動。適用于金屬良導體。
Lorentz:電子束縛于分子或者原子內部,采用阻尼諧振子近似表征電子在束縛下的運動,適用于氣體、絕緣體和半導體。
下面這幾種作為羅列,超出了我的認知。。。
Gyrotropic、General 1st order、General 2nd order、Nonlinear 2nd order、Nonlinear 3rd order、Nonlinear Kerr、Nonlinear Raman。
來到Thermal溫度場屬性頁:可以設置成各向同性Normal、各向異性Anisotropic和完美熱導體PTC。
Thermal conductivity:導熱系數。如果數值為零,則在計算熱時該材料會被忽略。
Specific heat:比熱容 [J / (K *kg)]。
Material density info:密度信息(顯示用,實際在density頁下輸入)。
Thermal diffusivity熱擴散率(導溫系數):具有高熱擴散系數的材料對其周圍的溫度響應迅速,導熱速度比體積熱容快。如果采用擴散系數很高的材料進行瞬態熱模擬,計算時間可能會增加,因為高擴散系數會降低仿真時間的步長。這一欄只是顯示用,根據如下式子計算出來:
熱擴散系數 [m^2 / s]=熱導率[W / K / m]/(密度 [kg / m^3]*比熱容[J / K / kg]*1000)
Emissivity 熱輻射系數:只有在CHT求解器下,才會出現熱輻射系數參數。
Dynamic viscosity 動態粘滯度:同樣只在CHT求解器下才出現。為背景流體的動態粘度。非背景材料的動態粘度值設置無效,會被自動忽略。
Bloodflow coefficient:血流系數是生物熱方程的參數之一。它確定了在體積v中溫度對血液的影響。血流的參考溫度(通常為37°C)在熱求解器對話框中定義。
Basal metabolic rate:基礎代謝率是生物熱方程的一個參數。它描述了每體積V所產生的熱量。
Convection transfer coefficient對流換熱系數:這個參數指的是人體模型與外界的對流過程。通常,指的是皮膚材料。
接下來是Mechanics結構屬性頁:
這頁比較簡單,就是Young's modulus楊氏模量:彈性材料承受正向應力時會產生正向應變,定義為正向應力與正向應變的比值。
Poisson's ratio泊松比:泊松比是指材料受到縱向壓力(或拉力)的時候,在彈性范圍內它的橫向變形量與縱向變形量的比值,也叫橫向變形系數,是反映材料橫向變形的彈性常數。大部分材料的泊松比在0~0.5之間。等于橫向應變/縱向應變。
Thermal expansion coefficient熱膨脹系數:線性熱膨脹系數表示物體溫度變化1k時長度的相對變化。用于計算外部溫度場引起的應變。
Type下拉選項中,包含Unused(計算時忽略這種材料)、Normal(通常用法)、Temp.dependent(楊氏模量溫度相關)。
不知道為何我這邊顯示括號出現了個亂碼,請忽略。