Сайт Александра Зеленина

Сайт Александра Зеленина

Описание программы FDTDpro - Общие положения

Описание программы FDTDpro

Общие положения

Программа FDTDpro работает в среде Windows '98 и выше.

Важно понимать принцип задания электрофизических свойств, применяемый в программе. Электрофизические свойства, присвоенные некоторой ячейке, относятся ко всем граням и ребрам ВСЕГО куба ячейки Yee, а не только к векторам у начала ячейки. То есть, электрофизические свойства, заданные в ячейке (I,J,K) задаются не только для векторов Ey(I,J,K), Ey(I,J,K), Ez(I,J,K), но и для Eх(I,J+1,K), Ex(I,J,K+1), Ex(I,J+1,K+1), Ey(I+1,J,K), Ey(I,J,K+1), Ey(I+1,J,K+1), Ez(I+1,J,K), Ez(I,J+1,K), Ez(I+1,J+1,K) - т.е. для ВСЕХ векторов объемной ячейки. В то же время все эти вектора соседствуют с другими ячейками - каждый вектор Е принадлежит четырем ячейкам. Электрофизические свойства конкретных векторов усредняются по свойствам всех окружающих его ячеек. Это относится к проводимости, диэлектрической проницаемости, плотности, времени релаксации и т.д.

Таким образом, можно сказать, что при задании объекта применяется "кубический" принцип присваивания электрофизических свойств, а при работе с таким объектом необходимо помнить об этом. Графический редактор отображает объект именно таким образом - кубиками (параллелепипедами).

Программа может максимально адресовать 2 ГБ оперативной памяти (ограничение операционной системы), поэтому размер счетного объема может максимально достигать 75 млн. ячеек с граничными условиями Мура (Mur) и 60 млн. ячеек с восьмью слоями PML. При использовании полярных диэлектриков, вычислении дальнего поля и диаграмм направленности допустимое количество ячеек снижается.

Виртуальную память программа не использует, поэтому при нехватке оперативной памяти запуск вычислений не происходит и выдается сообщение о нехватке памяти.

 

Основные характеристики программы:

Операционная система

Win’98 и старше

Тип приложения

Приложение Win32

Организация вычислений

Выделение отдельного потока с обычным приоритетом. Управление потоком кнопками Пуск, Стоп, Пауза.

Распараллеливание задачи

Нет

Алгоритм

Классический, явная схема Yee

Граничные условия

- PML с любым количеством слоев

- Условия Мура 1-го порядка

- Условия симметрии по Е и Н *)

- Условия идеальных проводников (PEC) *)

- Условия RT- ABC и 1/R. **)

Внешнее поле

Плоская волна

Режим задания внешнего поля

- Поле по всему объему, вектор Е вертикальный, меняется угол падения от -90 до +90 *)

TF-SF – деление вычислительного объема на полное-рассеянное поле, вектор E вертикальный или горизонтальный, направление падения волны – произвольное.

Форма задаваемого сигнала

- Синусоида

- Радиоимпульс

- Гауссов импульс

- Гауссов радиоимпульс

- Двухэкспоненциальный импульс

- Двухэкспоненциальный радиоимпульс

- Произв. гауссова импульса

- Sin(X)/X

- Из файла, задаваемого пользователем

Вычисление дальнего поля (NF-FF)

- В отдельных точках

- В виде диаграмм направленности.

Сосредоточенные элементы

- Резистивные источники напряжения

- Резисторы

- Конденсаторы

- Индуктивности

- Разрядники

Применяемые материалы

- Магнитные линейные

- Электрические линейные

- Полярные диэлектрики Дебая (Debye)

Количество материалов

254

Вывод результатов счета по отдельным ячейкам

- Поля Е, Н

- Напряжения

- Токи

- Плотности токов

- Поглощенная мощность

- Дальнее поле (E и H)

Вывод результатов SAR

- Поглощенная мощность слоя (материала)

- Максимальное значение SAR слоя

- Среднее значение SAR слоя

- Поглощенная максимальная мощность слоя

- Поглощенная энергия слоя

- SAR, усредненное по 1 г материала

- Диаграммы направленности

Визуализация процесса вычислений

- Просмотр и сохранение серии картинок распределения полей, токов в логарифмическом и линейном масштабе

- Просмотр графиков в процессе вычислений

- Оценка оставшегося времени вычислений, индикация прогресса

Редактор объекта

- Рисование линий и точек выбранным материалом

- Клонирование выделенной области

- Заливка

- Поворот объекта

- Перемещение объекта

- Создание фигуры вращения из выделенного участка

- Сохранение объекта

- Импорт объектов 3DFace и Line из файлов AutoCAD.dxf с выбором масштаба и с сохранением разбивки по слоям.

- Установка точек вывода, сосредоточенных элементов

- Сохранение внешнего вида объекта в выбранном ракурсе

Сохранение и загрузка

Проект сохраняется в файл и загружается из файла

Окно графиков

- Сохранение и загрузка графиков

- Арифметические операции с графиками

- Преобразования графиков (Фурье, интегрирование, дифференцирование, логарифмирование, свертка и т.п.)

- Вычисление энергии, среднеквадратического значения, среднего

- Печать, копирование и сохранение картинок в формате bmp, wmf

- Вычисление комплексного частотнозависимого сопротивления по току и напряжению

Вспомогательные функции

- Калькулятор длин волн

- Удвоение объема

Способ сохранения результатов

В директории проекта создается папка, в которую помещаются все результаты

Интеграция с ОС

DDE сервер для автоматической загрузки проектов и файлов графиков

Примечания:

*) не применяется при вычислении дальнего поля.

**) может быть удалено из программы ввиду наличия более эффективных средств и поэтому не рекомендуется к применению.

файл:/zfdtd/fdtdpro/pro001.htm