復合材料的雷擊直接效應仿真（一）
今天介紹一下雷擊的直接效應仿真，模型以復合材料為例，分為上下兩期，這期重點介紹復材建模和雷擊仿真設置，下期將介紹多物理場計算溫度的部分。
（關于復材，還可以參考學習另外一例：UAV無人機RCS仿真實例 - 雙站, TLM求解器，各向異性Thin Panel，碳纖維復合材料CFRP）
首先分析雷擊的電磁特性，雷擊信號在us級別，對應頻率為MHz，是非周期瞬態信號。因此選擇低頻時域求解器進行計算。
1. 進入低頻工作室，選擇LF Time Domain Solver，保存工程文件。
2. 修改單位如下：
3. 新建復合材料，選擇材料類型各向異性Anisotropic，定義電導率。
4. 建立復材模型，這里以一個4層復材為例，纖維方向從上至下分布為0°，45°，-45°，90°（下圖供參考理解）。
新建一個Brick，命名為layer 0，即纖維方向為0度，尺寸如下圖，材料屬性修改為CFC_ply。
工作界面將提示，各向異性材料需要local solid coordinates。激活局部坐標系，使其位于layer 0表面，其中u方向指向纖維方向，根據需要旋轉局部坐標系，點擊Shape Tools>Loal Solid Coordinates>Attach Active WCS，給各向異性材料定義方向。
使用Transform復制出另外三層layer 45, layer-45和layer90，按需要旋轉坐標，重復以上步驟。
選擇View SCS可查看所有定義好的坐標（為方便查看我給每一層分配了不同顏色）。
5. 設置雷擊激勵。
在復材最上表面激活局部坐標系，新建Cylinder，材料選擇Air，建立一個圓柱體。
選擇圓柱上表面，點擊Simulation>Coil>Coil Segment，設置電流為1A。
圓柱體使命已完成，將其拖到Groups內Excluded from Simulation，使其不參與仿真，順便右鍵隱藏一下，雷擊激勵源就有了，如下圖。
但雷擊信號并不是1A，我們需要另外定義雷擊信號。在導航樹Excitation Signals右鍵新建激勵信號，選擇雙指數信號，這里定義了參數，如下圖。
得到雷擊電流，記得右鍵Use as reference才能奏效。
6. 設置邊界條件：
7. 網格設置
低頻時域求解器為四面體網格，為得到更好的仿真結果應在雷擊點周邊加密網格。利用局部坐標系和Shape Tools>Slice by UV plane工具，將復材最上一層分為三部分，以便加密中間部分。
設置局部網格
全局網格設置如下
所得網格如下
8. 設置磁場、電流密度和歐姆損耗監視器，步進長度為0.1us。
9. 求解器設置，為節約仿真時間，這里將仿真時長設為2us，開始仿真。
10.電流密度仿真結果如下：
在1.5us時不同層的電流密度的結果：
第一層0°
第二層45°
第三層-45°
第四層90°
可以看到電流分布沿材料的導電方向，電流密度在最外層最高，向內逐漸減少。
其它仿真結果不贅述了，下期我們介紹多物理場熱仿真部分。
