“HyperWorks给了我们生成大规模网格模型的能力，由于集成了微波单元，设计的风险和费用大大减少。”

　　Rob Cook

　　Selex Galileo

　　项目介绍

　　雷达截面(RCS)和安装天线位置是飞机设计的重要参数。RCS是目标可检测性的衡量指标，例如飞机对于雷达的可检测性。较大的RCS表示目标(例如喷气式飞机)容易被检测到。SELEX GRLILED公司使用HyperWorks生成任意大的曲面网格并在单元上定义电子属性。生成的网格用于在电磁(EM)求解器中计算飞机的RCS或确定如何放置天线以获得最佳性能。 本案例使用一个1亿单元的快速喷气式飞机网格模型用于雷达追踪和隐身性。

　　SELEX GRLILED是防务电子市场的领导者，在空中任务关键系统和战场及国土安全领域具有显著优势。SELEX GRLILED是一家真正的全球化公司，在五大洲拥有大约7000名员工。

　　挑战

　　要生成1亿个单元的曲面网格需要先将几何切分为更小的曲面，每个曲面需要足够小以便能够使用网格划分算法高效地划分网格。这就要求将结构模型和微波仿真工具相结合，使用EM求解器生成电子分析层面认为足够小的高质量曲面网格。所有单元必须达到电子分析层面的足够小，一个指导性的原则是三角形边的长度介于λ/ 8和λ/12之间，这样可以在求解的稳定性和模型规模之间很好地折中。同时大量的小尺寸单元还会影响内存需求和求解运行时间，所以必须优化三角形单元的长度。

　　解决方案

　　SELEX GRLILED使用HyperWorks生成大量的小尺寸单元并使用矩方法(MOM)描述多大及多复杂的结构可以和电磁场交互。

　　一种被称为多级快速多极(MLFMM)算法的方法被开发出来，该方法可以更好地处理大模型，该方法使用结构迭代框格将结构离散为越来越小的块。这样可以缩减模型规模从而减少了内存需求和运行求解时间。

　　为保证网格连续性的相邻部件节点定义示例   快速喷气式飞机子模型~每个部件3百万单元

　　为了生成这些模型，Altair开发了一套流程自动化工具使SELEX GRLILED能够对全模型进行细分。将模型分成足够小的部分后再在不同部件的交界曲线上划分网格，这样就生成了一系列节点将各个部件桥接起来。

　　组成全模型的每个子模型被写入单独的文件。子模型检查无误后被赋予电子属性，包括各种单元的各种参数。属性设置检查无误后再被赋予与该仿真问题使用的电磁求解器相关的各种电子属性。

　　结论

　　使用HyperMesh开发了一个流程自动化工具，生成了用于RCS分析和安装天线的性能分析的1亿单元的曲面网格模型。本例表明网格质量可以在网格划分算法和电磁求解器要求之间保持协调一致，从而减少了从前处理器导出网格的重新处理工作。该流程允许生成任意规模的网格且不受计算资源的限制。基于MLFMM方法集成电磁求解器使SELEX GRLILED的工程师们可以在图形界面下对模型赋予电子属性，之前这样的需求是无法实现的。与求解器的集成还允许将旧模型读入到网格划分环境进行修改并且不需要重新赋电子属性。HyperWorks帮助SELEX GRLILED的设计师减少了创建大型电磁分析模型的时间从而节约了大量开发成本。

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　　关于Altair公司

　　Altair公司是世界领先的工程设计技术的开发者之一，也是一家具有全球深厚工程技术底蕴的优秀CAE工程公司。Altair 公司拥有多元化的业务主线，其技术涵盖高端CAE仿真和优化技术、数据管理及流程自动化、高性能计算与网络计算技术，同时具备一流的产品设计、流程定制、二次开发等咨询服务能力。Altair目前为私人所有，总部设在美国底特律，在全球拥有1500多位员工，分支机构遍及美洲、欧洲及亚太地区。凭借其在产品设计、先进CAE工程软件开发和网格计算技术等方面拥有26年的经验，Altair不断为各个行业的客户创造竞争优势。

　　企业级CAE仿真平台

　　构建于设计优化、性能数据管理和流程自动化的基础理念之上，HyperWorks是一个企业级的仿真解决方案，用于加快企业设计开发和决策过程。作为业界最全面的开放构架的CAE解决方案，HyperWorks包括第一流的建模、分析、可视化和数据管理解决方案，适用于线性、非线性、结构优化、流固耦合和多刚体动力学等多个领域。

　　产品创新咨询服务

　　Altair产品设计咨询团队(ProductDesign)是一个提供创新的、端对端解决方案的、全球性的多学科产品研发和工程咨询团队，向全球客户提供全面的工程咨询服务，其设计方案能够综合产品可用性、适用性、高性能、多需求、低成本等多个方面的因素。通过领先的研发流程和丰富的行业经验，帮助客户产品以更快的速度投向市场。

　　网格计算和资源管理平台

　　Altair PBS Works 帮助制造业、资源勘探、地球科学、天气预报、计算化学、制药、金融和娱乐行业的企业、学校和研究机构最大化其计算软硬件资源的投资回报。PBS Works系统作为Altair HyperWorks家族中的成员，帮助制造业用户在实现大规模CAE仿真的同时按照需求有效地利用企业的计算资源，包括网格、集群和其他计算系统。

（Altair）