CST中实现半自动参数化建模
Faq-060110: 使用CST VBA宏实现半自动参数化建模
CST中创建多个结构一致的模型，但同时又需要对每个模型某些尺寸使用不同的参数化控制的情况下，可以用CST VBA宏半自动建模来达到简化操作目的，单个模块越复杂，此方法越有其优势。
VBA实现半自动建模的主要思路是
1、使用重新创建模型办法代替平移复制操作
2、使用VBA宏创建模型代替从头手动创建模型。
VBA半自动建模的主要步骤：
1、首先，您需要参数化建立一个模型，建议您完全参数化建立此模型。
2、将此模块创建历史列表转化为VBA宏。
3、移动局部坐标系到需要再次创建相似模型的地方
4、对此VBA宏稍作修改，使用此宏创建新的模型
5、重复3.和4.，创建其余模型。
6、依次类推。
下面我们将通过一个简单方块创建的例子来说明如何使用VBA半自动建模的方法。
假使您对CST VBA宏语言已非常熟悉，那么您将很容易融会贯通。
如果您从未使用过CST VBA，也不必担心，通过下面简单的例子，相信您能很快入门这种方法。
首先我们参数化建立一个方块，各参数设置如下图中给出。
打开历史树列表（History List），你可以看到，所有的操作都记录在此列表中，包括一些误操作。
为此，我们建议您在建立模型时，尽量使操作能一步到位，不要在历史列表中留下太多无用的操作记录，当出现误操作时，请打开历史列表，选择相应的错误操作，按Delete按钮将其删除，并按Update更新列表。
这样建立的模型才是“干净”的，便于我们用来生成VBA宏。
中，只有1行。
然后点击Macro…按钮，在弹出的对话框中为此宏取一个名字，本例中为Brickmacro1：
点击OK按钮后，CST会自动将VBA宏用自带的宏编辑器打开，如下图中所示。
参数
转到CST微波工作室界面下，打开Macros菜单，您可以看到在此菜单最后，多出一项局部宏Brickmacro1：
使用CST平移操作（Transform-Copy）可实现复制原模块到指定位置的目的。
这里换一种思路，我们移动坐标系到指定位置，然后重新创建一个模块，同样可实现上述目的。
为此，我们激活局部坐标系，并移动到相应位置。
本例中为u方向平移3：
激活局部坐标系
（WCS）
下面来说明如何用刚才创建的宏来完成方块的创建。
首先转到VBA编辑器界面，如下图。
将solid1修改为solid2，这样做是为了使宏创建的宏与已经创建solid1不重名（只要保证VBA宏最终创建的模块与已有模块没有重名即可，中间步骤的命名无所谓），此外可对指定参数进行修改，本例中将原先的参数a改为参数a1。
点击保存。
注意，不要使用VBA编辑器中RUN来运行此宏，这样创建操作不会被纪录到历史列表中！
保存
不要使用此处的RUN！
不能重名
将参数a改为a1
回到CST微波工作室界面，从Macros菜单运行宏Brickmacro1，弹出对话框要求输入新参数a1的值，本例中输入1.5，点击OK。
可以看到，新的方块模型创建完毕了。
新参数a1也存在了变量列表内。
现在你可以根据不同参数a和a1来控制模块solid1和模块solid2了。
在参数列表中将a改为0.5，将a1改为2.5，更新后，您可以看到，它们只随着自己的参数变化，互不影响：
用同样的方法，可以继续创建其他位置方块模型。
这种使用VBA宏半自动创建模型的方法是处理相同结构模型的连续创建，并有要求模型具有不同的参数控制时的一种选择，尤其对于模型结构复杂问题，更为高效。
最后，总结一下使用此方法的几点注意事项：
1、参数创建第一个模型（块）时，尽量一步到位。
保证历史列表“干净”。
2、VBA宏最终创建的模型名不能和已有的模型名重复。
3、不要直接从VBA编辑器中直接运行宏，而总是从Macros菜单运行宏。
有关VBA语言的更多内容，请查阅CST工作室套装丛书2《CST 工作室套装™ 2006 – 高级概念》或CST在线帮助。
改进CST方法在翼型优化设计中的应用
改进CST方法在翼型优化设计中的应用高永;朱飞翔;李冰;于方圆;王玉伟【摘要】形状类别函数变换(Class-Shape Transformation,CST)方法是近年来发展起来的一种新型气动外形参数化方法,该方法具有良好的鲁棒性,且涉及参数少、精度高,结果简单直观等特点,被广泛应用于翼型设计研究中.文章结合某小型无人机设计的工程实践,探讨了CST方法在小型无人机翼型设计中的应用,在借鉴他人研究成果的基础上,决定采用Bernstein多项式构建形状函数,分析了Bernstein多项式阶数对CST方法拟合精度的影响.仿真结果表明,当BPO>4时,拟合精度能够达到满意的要求,可用于该型无人机翼型的设计与优化.%Class-shape transformation(CST)is a new airfoil parameterization method developed in recent years.Because of the good robustness and rare parameters involved,high precision,simple structure and so on,it is widely used in airfoil design and research.Based on the engineering practice of a small UAV,the application of CST method in the design of small UAV airfoil was discussed.And the influence of Bernstein polynomial order on the fitting accuracy of CST method was analyzed.The simulation results showed that the modified CST parametric method of Bernstein polynomial could satis?fy the geometric shape fitting precision of Clark Y airfoil well under the condition of BPO>4,and could be used to design and optimize the UAV's airfoil.【期刊名称】《海军航空工程学院学报》【年(卷),期】2017(032)005【总页数】5页(P426-430)【关键词】形状类别函数变换;翼型设计;参数化;多项式【作者】高永;朱飞翔;李冰;于方圆;王玉伟【作者单位】海军航空大学,山东烟台264001;海军航空大学,山东烟台264001;海军航空大学,山东烟台264001;海军航空大学,山东烟台264001;海军航空大学,山东烟台264001【正文语种】中文【中图分类】V279;V221+.92近年来，低成本的小型无人机以其重量轻、体积小、结构简单、灵活机动等特点，在军用、民用领域得到快速发展。
(完整版)CST使用教程
1.1 软件介绍CST公司总部位于德国达姆施塔特市，成立于1992年。
它是一家专业电磁场仿真软件的提供商。
CST软件采用有限积分法（Finite Integration）。
其主要软件产品有：CST微波工作室——三维无源高频电磁场仿真软件包（S参量和天线）CST设计工作室——微波网络（有源及无源）仿真软件平台（微波放大器、混频器、谐波分析等）CST电磁工作室——三维静场及慢变场仿真软件包（电磁铁、变压器、交流接触器等）马飞亚（MAFIA）——通用大型全频段、二维及三维电磁场仿真软件包（包含静电场、准静场、简谐场、本振场、瞬态场、带电粒子与电磁场的自恰相互作用、热动力学场等模块）在此，我们主要讨论“CST微波工作室”，它是一款无源微波器件及天线仿真软件，可以仿真耦合器、滤波器、环流器、隔离器、谐振腔、平面结构、连接器、电磁兼容、IC封装及各类天线和天线阵列，能够给出S参量、天线方向图等结果。
1.2 软件的基本操作1.2.1 软件界面启动软件后，可以看到如下窗口：1.2.2 用户界面介绍1.2.3 基本操作1)．模板的选择CST MWS内建了数种模板，每种模板对特定的器件类型都定义了合适的参数，选用适合自己情况的模板，可以节省设置时间提高效率，对新手特别适用，所有设置在仿真过程中随时都可以进行修改，熟练者亦可不使用模板模板选取方式：1,创建新项目 File—new2,随时选用模板 File—select template模板参数模板类型2)设置工作平面首先设置工作平面（E dit-working Plane Properties）将捕捉间距改为 1以下步骤可遵循仿真向导（Help->QuickStart Guide）依次进行1）设置单位（Solve->Units）合适的单位可以减少数据输入的工作量2）能够创建的基本模型3）改变视角快捷键为：视觉效果的改变：4）几何变换四种变换：5）图形的布尔操作四种布尔操作：例如：这里以“减”来说明具体操作1,两种不同材料的物体2，选择第一个物体（立方体）3点击工具栏上的图标或在主菜单选择Objects->Boolean->Subtract 4，选择第二个物体（圆球）5，回车确定6）选取模型的点、边、面对每种“选取操作”，都必须选择相应的选取工具。
CST-VBA程序化建模(附实例解析)
3 VBA基础实例(零基础入门)
零基础入门：宏命令一键生成圆柱体周期阵列 VBA一键生成圆柱体周期阵列(将以上三段程序分别顺序粘贴
到空白程序的main函数内部即可，如下)
可用上述的两种方法重建物体： VBA命令框中点击Run Run Macro 中点击Cylinder_array
12
4 VBA进阶实例(参数化)
参数化建模：长方体周期阵列
参数定义
创建空白宏命令 写入宏命令代码
高 宽 长 间距 数量
运行宏命令，得到模型
13
4 VBA进阶实例(参数化)
参数化建模：长方体周期阵列(宏命令解析)
注释：’Box_Array 定义变量: Dim x As double 给物体命名: BrickName=“box1_”+Str(n) 【这样物体的名称为box1_ n，
消除空格的命令为： BrickName=“box1_”+LTrim(Str(n))】 关键：长方体的位置BrickX1等需用参数和n表征 合并物体： Solid.Add "component1:"+BrickName(1), "component1:"+BrickName(n)
14
5 VBA进阶实例(函数调用)
6
2 开启VBA之路
VBA宏进阶：创建空白宏命令
创建空白VBA命令，so easy!
7
2 开启VBA之路
VBA宏进阶：操作宏命令
点击它，直接生成物体 像CST自带宏命令一样运行 运行VBA宏命令的第二种方法
修改，Edit 其他CST程序也能
打开该宏命令，To Global 不想要了，delete
CST_模型设置技巧
Conclusion: Complex Object Construction
• Basic objects are created as primitives – Polylines: point, polyline (open or closed), arc – Sheets: closed polyline, rectangle, circle – Solids: Box, Cylinder – More complex objects are generated by manipulation of primitives Sweeping a line around an axis or along a vector creates a sheet Sweeping a sheet around an axis, along a vector, or along a path creates a solid Boolean Operations Permit object unions, intersections, and subtractions – Remember the solid overlap issue? Boolean subtraction is one way to handle it.
• The resulting object will have the name of the starting construction object
1-29
基本3D结构汇总
圆柱 球体 圆环
旋转 圆锥
方块 椭圆柱
拉伸
1-30
2D图形输入
1. 点击工具栏上图标 或从主菜单选择 Curves->New Curve 创建新曲线
电磁仿真CST入门教程达索系统百世慧2024新版
宽频带问题
对于需要在宽频带范围内分 析电磁特性的问题，如超宽 带天线、宽带滤波器等，时 域求解器具有优势。
单一频率问题
对于只需要在单一频率点进 行分析的问题，如某些天线 设计、微波器件设计等，频 域求解器更为合适。
计算资源考虑
在选择求解器时还需考虑计 算资源的限制。对于计算资 源紧张的情况，可以选择计 算效率较高的求解器类型。
解压安装包并运行安装程 序。
下载CST软件安装包。
安装步骤
01
03 02
CST软件安装及配置要求
按照安装向导提示完成安装过程。 配置要求 操作系统：支持Windows和Linux操作系统。
CST软件安装及配置要求
硬件要求
建议使用高性能计算机，配备多核处 理器和大容量内存。
软件依赖
需要安装Java运行环境和其他相关依 赖库。
边界条件设置与调整方法
边界条件类型
CST提供了多种边界条件类型， 如完美电导体（PEC）、完美磁 导体（PMC）、阻抗边界等。用 户可以根据仿真需求选择合适的 边界条件类型。
边界条件设置
用户可以在模型的边界上设置边 界条件，以模拟电磁波在无限大 空间中的传播特性。通过设置边 界条件，可以减少仿真计算量， 提高仿真效率。
数值计算方法简介
有限差分法
将连续问题离散化，用差分方程近似代替偏微分方程进行求解，适用于规则网格划分。
有限元法
将连续体离散成有限个单元，对每个单元进行分析并建立方程，最终组装成整体方程进 行求解，适用于复杂形状和不规则网格划分。
时域有限差分法
在时域内对麦克斯韦方程组进行差分离散，通过时间步进方式求解电磁场问题，适用于 宽频带、非线性等问题分析。
边界条件调整方法
[笔记]CST使用教程
![[笔记]CST使用教程](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/39bc7b39a22d7375a417866fb84ae45c3b35c2fc.webp)
[笔记]CST使用教程1.1 软件介绍CST公司总部位于德国达姆施塔特市，成立于1992年。
它是一家专业电磁场仿真软件的提供商。
CST软件采用有限积分法(Finite Integration)。
其主要软件产品有:CST微波工作室——三维无源高频电磁场仿真软件包(S参量和天线)CST设计工作室——微波网络(有源及无源)仿真软件平台(微波放大器、混频器、谐波分析等)CST电磁工作室——三维静场及慢变场仿真软件包(电磁铁、变压器、交流接触器等)马飞亚(MAFIA)——通用大型全频段、二维及三维电磁场仿真软件包(包含静电场、准静场、简谐场、本振场、瞬态场、带电粒子与电磁场的自恰相互作用、热动力学场等模块) 在此，我们主要讨论“CST微波工作室”，它是一款无源微波器件及天线仿真软件，可以仿真耦合器、滤波器、环流器、隔离器、谐振腔、平面结构、连接器、电磁兼容、IC封装及各类天线和天线阵列，能够给出S参量、天线方向图等结果。
1.2 软件的基本操作1.2.1 软件界面启动软件后，可以看到如下窗口:1.2.2 用户界面介绍1.2.3 基本操作1)(模板的选择CST MWS内建了数种模板，每种模板对特定的器件类型都定义了合适的参数，选用适合自己情况的模板，可以节省设置时间提高效率，对新手特别适用，所有设置在仿真过程中随时都可以进行修改，熟练者亦可不使用模板模板选取方式: 1,创建新项目 File—new 2,随时选用模板 File—select template模板参数模板类型2)设置工作平面首先设置工作平面(Edit-working Plane Properties)将捕捉间距改为 1以下步骤可遵循仿真向导(Help->QuickStart Guide)依次进行1)设置单位(Solve->Units) 合适的单位可以减少数据输入的工作量2)能够创建的基本模型3)改变视角快捷键为:视觉效果的改变:4)几何变换四种变换:5)图形的布尔操作四种布尔操作:例如:这里以“减”来说明具体操作 1,两种不同材料的物体 2，选择第一个物体(立方体)3点击工具栏上的图标或在主菜单选择Objects->Boolean->Subtract4，选择第二个物体(圆球) 5，回车确定6)选取模型的点、边、面对每种“选取操作”，都必须选择相应的选取工具。
基于APDL的CST系统零部件参数化有限元模型
基于APDL的CST系统零部件参数化有限元模型李静;雷正保;朱海文【摘要】为解决螺纹剪切吸能装置(CST)这类非标螺纹装置零部件有限元模型的自动生成问题,简化CST系统研究工作的重复性操作,以ANSYS为软件开发平台,利用APDL参数化编程语言来编写程序,通过对话框输入参数,将参数化设计引入到有限元结构分析之中,完成了CST零部件有限元模块的开发.应用实例表明,所开发的CST零部件有限元模型的模块,其用户界面友好,实现了结构参数快速调整.自动生成的分析模型可以极快地缩减设计研究周期,避免了重复建立与分析模型的操作,明显提高了研究效率.【期刊名称】《交通科学与工程》【年(卷),期】2010(026)001【总页数】5页(P85-89)【关键词】APDL;螺纹剪切吸能装置;参数化;有限元【作者】李静;雷正保;朱海文【作者单位】长沙理工大学,汽车与机械工程学院,湖南,长沙,410004;长沙理工大学,汽车与机械工程学院,湖南,长沙,410004;长沙理工大学,公路工程教育部重点实验室,湖南,长沙,410004;长沙理工大学,道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心,湖南,长沙,410004【正文语种】中文【中图分类】P283.7;TP391.72;TG38在国家“863”计划资助下,“汽车碰撞吸能系统智能化概念技术”课题组发明了螺纹剪切式汽车碰撞吸能系统（Cutting the Screw Thread,简称CST）,它是针对目前汽车上广泛采用的压溃式吸能系统在吸能特性方面存在的局限性,创新提出的一种新概念智能化汽车碰撞能量吸收系统.目前,正在与长沙中联重工科技股份有限公司合作,以该公司自主研制的ZLJ5160TXSE3洗扫车为突破口,进行CST在企业产品中的规模化应用研究.在实际中,对于研究阶段的某种零部件,常常需要建立大量相似的模型来与之进行比较.如此重复地创建模型,不仅操作繁琐,而且耗费了大量的时间.ANSYS作为一种典型的有限元分析软件,在电子、汽车、机械及土木工程等各个领域中有着较为广泛的应用.ANSYS参数化设计语言,即APDL语言是一门用来自动完成有限元常规分析操作或通过参数化变量方式建立分析模型的脚本语言,是适用于自己专业背景和发展方向的参数化有限元程序,避免了相同问题的重复建模,有效地提高了设计效率.1 建立CST系统零部件有限元模型1.1 CST的结构原理根据汽车结构设计的需要,CST系统受剪切的螺纹既可以是内螺纹,也可以是外螺纹[1].图1为内螺纹型CST的结构,在汽车正常行驶时,螺纹导杆全部缩回螺纹套管内,即CST蜗居于车体内部.一旦遭遇碰撞危险（由与CST匹配的汽车安全预警技术确定）,则利用电机通过传动齿轮,借助传动螺纹迅速将螺纹导杆推出,以应对碰撞.若碰撞不可避免地发生了,则碰撞力通过保险杠系统压缩螺纹导杆,从而带动传动螺纹挤压螺纹套管的螺纹牙,并通过剪切螺纹套管的螺纹牙来吸收碰撞能量;若有惊无险,则CST随后缩回原地待命[1].图1 螺纹剪切吸能装置Fig.1 Cutting the screw thread1.2 现阶段CST系统零部件有限元模型中存在的问题CST系统作为一种新型的碰撞吸能系统,尚处于研究阶段.它由螺纹、剪切套筒和螺杆等组成,实体模型较为复杂.在CST的碰撞力学特性分析与优化设计中,需要反复建立CST的几何模型,进而完成其有限元模型.若每次设计都需要对CST系统的每一个零件从头开始建立模型,那么,势必会有大量重复性工作需要完成.在整个碰撞过程中,CST系统依靠剪切螺纹来吸收能量,由连续的螺纹圈来保证整个吸能过程的连续性、渐进性及平稳性.由此可见,建立螺纹是建立整个CST系统FEA 模型的关键.而大部分有限元分析软件自身的三维模型功能远不如Pro/E,UG和CATIA等专业CAD造型软件的功能强大.对于复杂的几何模型,其建立模型工作的难度很大.若使用CAD软件建立几何模型,再通过格式转换导入到ANSYS中,可以提高部分建立模型的效率,但在外部数据导入的同时,由于数据兼容性等问题,ANSYS 有时会把不能识别的特征省略掉,可能产生模型的断裂、丢失实体和坐标系混乱等情况,进而影响到其他前处理工作,不利于网格的划分与后期的分析;同时,研究人员需要花费大量的时间和精力来修改有限元模型,整个过程十分繁琐,且效率低下.这大大延长了系统开发的周期,增加了研究开发的成本[2-3].因此,有必要开发一种方便有效的FEA模型的模块,以提高产品设计效率,缩短设计周期,为CST的工程化应用奠定必要的基础.1.3 建立参数化有限元模型参数化（Parametric）设计（也叫尺寸驱动,Dimension-Driven）是CAD技术在实际应用中提出的课题,它不仅可使CAD系统具有交互式绘图及建立模型的功能,还具有自动绘图及建立模型的功能,它在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面,都具有较大的应用价值.目前,它是计算机辅助设计技术应用领域内的一个重要的、且待进一步研究的课题.参数化设计常采用的驱动机制为参数驱动,参数驱动机制是基于对图形或模型数据的操作.通过参数驱动机制,可以对图形或模型的几何数据进行参数化修改,同时又保证图形或模型的原有约束条件和拓扑关系.利用参数化设计手段开发的专用产品设计系统,拥有良好的交互性,用户可以利用系统全部的交互功能修改图形或模型及其属性,进而控制参数化的过程;且所开发的系统具有简单、方便、易开发和使用的特点,可以使设计人员从大量繁重而琐碎的工作中解脱出来,大大提高设计速度,并减少信息的存储量.笔者拟将参数化设计方法应用于有限元模型的建立之中,结合CST系统零部件的自身特点,利用 ANSYS开发语言,设计出基于 APDL的CST系统零部件参数化FEA 模型的程序,以简化设计操作,提高模型的生成和修改的速度.用户只需要在参数对话框中输入零部件的尺寸数值,所有的模型建立工作将由APDL程序自动完成.模型建立完毕后,用户即可根据需要进行零部件的有限元分析和后处理工作.2 建立基于APDL的CST零部件参数化模型2.1 建立模型的步骤2.1.1 初始化ANSYS系统环境执行FINISH,/CLEAR,/FILNAM和/TITLE等命令,清除内存,开始新分析,指定工作文件名和标题[2].2.1.2 定义参数并赋值在进入前处理器之前,将所需要的几何尺寸参数全部定义好,以便程序统一管理和修改参数值,方便编写与操作,避免了程序的混乱.这是建立参数化模型的关键步骤.以螺纹杆为例,其初始化参数见表1.参数的输入可以考虑采用ANSYS用户界面设计语言（UIDL）来设计用户界面,但是因为本研究中所需要输入的参数比较简单,故采用APDL中的“MULTIPRO”命令来产生一个多行提示对话框.表1 初始化参数Table1 Default initialization of parameters参数含义参数名称默认参数值光杆部分杆长 MYLEN 60光杆部分直径 M YGDIM 120螺纹部分杆长MYSTLEN 380螺纹部分导程 MYLEAD 32螺纹部分线数 MYN 2螺纹公称直径MYDIM 104螺纹部分内径 MYMINDIM 80牙型部分底宽 MYBOTTOM 5.6牙型部分顶宽 MYTOP 4.8MULTIPRO,‘start',4*CSET,1,3,MYSTLEN,‘THE LENGTH OF W HORL:',380…MULTIPRO,‘end'！判断,如果选择Cancel终止运行宏*IF,_BUTTON,EQ,1,THEN/EOF*ENDIF产生的参数输入对话框如图2所示.图2 参数输入对话框Fig.2 Parameters inputting dialog2.1.3 进入前处理器,创建模型,划分网格1）创建模型在创建对象时,要注意利用之前所定义的参数名进行输入,不能直接输入参数值,否则,几何尺寸固定不变,就达不到实现建立参数化模型的目的.此外,尽量采用人工控制编号的方法创建对象,并配合组件进行诸如:布尔运算和旋转复制等操作处理[2-7].螺纹部分是建立CST系统模型的关键,该研究采用先分别创建螺旋引导线和牙型截面,再由面沿引导线拉伸成体的方法实现建立螺纹部分的模型.对于引导线的生成,则先要建立关键点,再通过对点的曲线拟合生成螺旋线.为了获得较为理想的拟合曲线形状,将曲线在周向上每圈划分成40段,即完整曲线需要生成（圈数N×40+1个）关键点.！创建绘制螺旋线的宏:myspline.mac*CREATE,myspline,macMYTEMP1=ARG2/2！创建关键点…SPLINE,P51X！拟合曲线…LCOMB,P51X！合并曲线*END！主分析命令流/PREP7ET,1,SOLID164…！调用绘制螺旋线的宏文件MYSPLINE,MYLEAD/MYN,（MYMINDIM+MYDIM ）/2,KPNUMBER,（MYBOTTOM/2）,MYQUAN…A,KPNUMBER+1,KPNUMBER+2,KPNUMBER+3,KPNUMBER+4！生成螺纹牙型截面VDRAG,2,,,,,,1！拉伸成体…VGEN,2,ALL,,,,180,,,,！复制…2）划分网格在划分网格前,首先需要对模型中将要用到的单元和材料进行定义.网格划分采用映射网格,生成的单元尺寸依赖于当前DSIZE,ESIZE,KESIZE,LESIZE和ASIZE的设置.2.1.4 求解定义主要包括边界条件、载荷、接触定义及求解控制等[5-7].利用EPART,EDCGEN和EDPV等命令,定义接触类型为Eroding_Nodes_to_Surface和Automatic_Single_Surface;给定重物初速度为15.56 m/s;定义约束等[5-6].2.1.5 生成APDL命令流文件把APDL命令流写入一个记事本文件中,并命名该文件为“MAIN.MAC”,利用该命令流文件,即可完成不同尺寸的CST系统零部件模型的操作.2.2 实例及验证在ANSYS的输入菜单中,输入命令“MAIN”,调用已经编写好的APDL宏文件,在弹出的参数输入对话框中,输入零部件的相应尺寸参数,如:套筒外径、长度和尺寸等,点击“OK”按钮确认输入.确认输入后,计算机将自动完成CST系统的螺纹杆零部件的所有从几何建立模型到网格划分,乃至施约束和初速度等建立模型的操作.输入不同的零部件参数,所得到相应的模型如图3所示.图3 不同尺寸的零部件模型Fig.3 Varisized parts of models类似地,可以实现内螺纹型CST系统零部件的建立模型的操作.模型建立完毕后,用户即可根据需要进行零部件的有限元分析和后处理工作.利用这种方法,建立外螺纹型CST模型,并计算求解,其中,螺纹杆长为380 mm,采用双线,螺纹牙型为6×6.4的矩形螺纹.由分析结果可知,螺纹杆的加速度变化情况与CST系统的吸能原理一致,满足连续、渐进和平稳等指标:连续剪切螺纹吸收能量,加速度曲线变化比较平稳,保证了剪切吸能过程的连续性和平稳性（如图4所示）. 图4 加速度曲线Fig.4 Accelerating curve3 结论将参数化设计方法与建立有限元模型相结合,运用ANSYS的高级分析语言APDL 对CST系统零部件进行建立参数化模型和划分,只需要对零部件的参数进行修改,便可得到不同尺寸的零部件模型,从而大大提高了建立模型的效率.另外,还同时完成了对模型的有限元网格划分和约束定义等,为后续的有限元研究分析提供了有利的条件.参考文献（References）:【相关文献】[1] 雷正保,王素娟,付爱军,等.汽车碰撞的安全与吸能[M].长沙:国防科技大学出版社,2008.（LEI Zhengbao,WANG Su-juan,FU Ai-jun,et al.The safety and energy absorption of vehicle collision[M].Changsha:National University of Defense Technology Press,2008.（in Chinese））[2] 王雷,刑艳洪.基于ANSYS的系列化零部件的参数化有限元建模[J].机械设计与制造,2008（6）:86-88.（WANG Lei,XING Yan-hong.Parameterized FEA modeling for serialized parts based on ANSYS[J].Machinery Design and Manufacture,2008（6）:86-88.（in Chinese））[3] 邵志豪,陈飞,侯友夫,等.基于 UIDL与 APDL语言的渐开线齿轮参数化建模[J].起重运输机械,2008（1）:59-61.（SHAO Zhi-hao,CHEN Fei,HOU You-fu,et al.The involutegear module based on parametric design with UIDL and APDL language[J].Hoisting and Conveying Machinery,2008（1）:59-61.（in Chinese））[4] 袭曙光,谢桂兰.ANSYS操作命令与参数化编程[M].北京:机械工业出版社,2004.（XI Shu-guang,XIE Gui-lan.ANSYS function command and parameterizedprogramme[M].Beijing:China Machine Press,2004.（in Chinese））[5] 刘施,曾海泉.基于ANSYS的螺旋状预埋件的参数化建模与分析[J].机械工程与自动化,2008（4）:66-68.（LIU Shi,ZENG Hai-quan.Parametric modeling and analysis of helical embedded parts based on ANSYS[J].Mechanical Engineering and Automation,2008（4）:66-68.（in Chinese））[6] 周廷美,闫琼,张海军.基于APDL的瓦楞纸板压痕折叠过程的仿真[J].武汉理工大学学报,2007,29（12）:133-135.（ZHOU Ting-mei,YAN Qiong,ZHANG Hai-jun.Simulation on the crease and folding process of corrugated board based on APDL[J].Journal of Wuhan University of Technology,2007,29（12）:133-135.（in Chinese））[7] 李裕春,时党勇,赵远.ANSYS 11.0 LS-DYNA基础理论与工程实践[M].北京:中国水利水电出版社,2008.（LEE Yu-chun,SHI Dang-yong,ZHAO Yuan.Basic theory and engineering practice of ANSYS 11.0 LS-DYNA[M].Beijing:China Water Power Press,2008.（in Chinese））。
基于改进CST参数化方法和转捩模型的翼型优化设计_王迅
。 其 中， 层流翼型曾
［ ６］
是减小摩擦阻力的一项重要探索
。 这类翼型在
工况使用时 ， 上下 表 面 通 常 在 较 长 距 离 的 层 流 后 会发生转捩 。 针 对 此 类 翼 型 的 优 化 设 计 ， 气动优 化框架中必须有可以准确预测翼型转捩位置的计 算流体力学 （ 模块 。 国内曾针对此类问题作 Ｃ Ｆ Ｄ）
安全性 当前民用客 机 的 研 制 发 展 对 经 济 性 、 的要求越来越高 ， 必须努力降低成本 ， 才能在市场 上占有一席之地 。 而战斗机已由过去强调高空高 速作战性能发展 成 为 中 低 空 高 亚 声 速 、 跨声速的 高机动性能 等 。 其 中 ， 改善翼型的升阻力特性一 直是飞机设计追求的重要指标 。 基于此本文研究 了翼型气动优化 设 计 方 法 的 几 个 关 键 要 素 ， 包括 翼型的参数化建 模 、 流场快速数值计算的代理模 型和转捩预测 ， 结合遗传算法建立了一套高效的 翼型气动优化设计系统 。 参数化方法的特性对优化设计的寻优区间和 计算效率有着深 刻 的 影 响 ， 好的参数化方法应该 有较大的寻优区间 ， 良好的局部控制能力 ， 较少的 设计变量 ， 同时保 证 优 化 过 程 中 几 何 外 形 光 顺 特 性的要求
西北工业大学 航空学院 ，西安 ７ ０ ７ ２ １ ０
采用 Ｂ 样 条 基 函 数 替 代 传 统 的 形 状 类 别 函 数 （ 方法中的 Ｂ 摘 要 ：为提高翼型优化设计效率 ， 增大设计空间 ， ｅ ｚ ｉ ｅ ｒ Ｃ Ｓ Ｔ） 多项式 ， 增强了对翼型参数化表达的局部控制能力并提高 了 翼 型 局 部 表 达 精 度 。 为 了 确 保 翼 型 在 优 化 设 计 过 程 中 的 几 何光顺特性和代理模型的准 确 性 ， 采 用 小 波 分 解 技 术 提 出 了 多 分 辨 率 翼 型 的 局 部 光 顺 方 法。采 用 基 于 本 征 正 交 分 解 （ 的流场数值代理模型 ， 并结合 γ－ Ｐ Ｒ ｅ Ｏ Ｄ） ｔ转捩 模 型 实 现 了 快 速 准 确 的 气 动 力 与 流 动 转 捩 预 测 。 采 用 小 波 技 术 光 顺 的 θ 结合遗传算法建立了完整的翼型气动优化 设 计 ｅ Ｓ Ｔ 翼型参数化建模 、 Ｐ Ｏ Ｄ 流场数值计算代理模型以及 γ－ Ｒ Ｃ ｔ转捩模型 ， θ 系统 。 针对低速层流翼型与超临界翼型进行优化设计 ， 优化设计后的翼型升阻比分别提高了４ 且对 ４ ２％ 和 ４ ５ ． ８ ５％ ， ７ ． 改进前后参数化建模方法的优化性能进行了对比 ， 结果表明本文构建的翼型气动优化设计系统具备很高的优化效率 。 关键词 ：翼型 ；气动优化设计 ；转捩流动 ；本征正交分解 ；小波分解 ；参数化 （ ） 中图分类号 ：Ｖ ６ ８ ９ ０ ４ ４ １ ３ ２ １ １ ． ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ０ ３ ２ ０ １ ５ ０ ２ ９ － － －
CST使用教程
CST使⽤教程1.1 软件介绍CST公司总部位于德国达姆施塔特市，成⽴于1992年。
它是⼀家专业电磁场仿真软件的提供商。
CST软件采⽤有限积分法（Finite Integration）。
其主要软件产品有：CST微波⼯作室——三维⽆源⾼频电磁场仿真软件包（S参量和天线）CST设计⼯作室——微波⽹络（有源及⽆源）仿真软件平台（微波放⼤器、混频器、谐波分析等）CST电磁⼯作室——三维静场及慢变场仿真软件包（电磁铁、变压器、交流接触器等）马飞亚（MAFIA）——通⽤⼤型全频段、⼆维及三维电磁场仿真软件包（包含静电场、准静场、简谐场、本振场、瞬态场、带电粒⼦与电磁场的⾃恰相互作⽤、热动⼒学场等模块）在此，我们主要讨论“CST微波⼯作室”，它是⼀款⽆源微波器件及天线仿真软件，可以仿真耦合器、滤波器、环流器、隔离器、谐振腔、平⾯结构、连接器、电磁兼容、IC封装及各类天线和天线阵列，能够给出S参量、天线⽅向图等结果。
1.2 软件的基本操作1.2.1 软件界⾯启动软件后，可以看到如下窗⼝：1.2.2 ⽤户界⾯介绍1.2.3 基本操作1)．模板的选择CST MWS内建了数种模板，每种模板对特定的器件类型都定义了合适的参数，选⽤适合⾃⼰情况的模板，可以节省设置时间提⾼效率，对新⼿特别适⽤，所有设置在仿真过程中随时都可以进⾏修改，熟练者亦可不使⽤模板模板选取⽅式：1,创建新项⽬ File—new2,随时选⽤模板 File—select template2)设置⼯作平⾯⾸先设置⼯作平⾯（E dit-working Plane Properties ）将捕捉间距改为1以下步骤可遵循仿真向导（Help->QuickStart Guide ）依次进⾏1）设置单位（Solve->Units ）合适的单位可以减少数据输⼊的⼯作量模板参数模板类型2）能够创建的基本模型3）改变视⾓快捷键为：视觉效果的改变：4）⼏何变换四种变换：5）图形的布尔操作四种布尔操作：例如：这⾥以“减”来说明具体操作1,两种不同材料的物体2，选择第⼀个物体（⽴⽅体）3点击⼯具栏上的图标或在主菜单选择Objects->Boolean->Subtract 4，选择第⼆个物体（圆球）5，回车确定6）选取模型的点、边、⾯对每种“选取操作”，都必须选择相应的选取⼯具。
2024年CST教程第一讲
定义源的体积、幅度和频率，适用于复杂结 构激励。
02
01
注意事项
确保激励源与模型匹配，避免不必要的反射 和辐射。
04
03
2024/2/29
22
高级边界条件应用案例展示
完美匹配层（PML）
用于模拟无限大空间，吸收外向波，减少反射。
Floquet边界条件
用于周期性结构分析，提高计算效率。
ABCD
2024/2/29
CST软件启动
通过开始菜单或桌面快捷方式启 动CST软件，等待软件初始化完
成。
2024/2/29
界面组成
CST软件界面主要包括菜单栏、工 具栏、项目浏览器、属性窗口和绘 图区域等部分。
界面定制
用户可以根据个人习惯和需求，对 界面布局进行自定义调整，如调整 工具栏位置、隐藏或显示某些窗口 等。
9
菜单栏功能详解
6
CST仿真技术原理
建模
CST软件提供丰富的建模工具，支持用户 自定义模型，可实现复杂结构的精确建模 。
后处理
CST软件提供丰富的后处理功能，如数据 可视化、场分布图、S参数提取等，方便 用户对仿真结果进行分析和处理。
材料设置
CST软件支持多种材料属性设置，如介电 常数、磁导率、电导率等，可根据实际需 求进行设置。
编写模型代码
训练模型
评估模型
根据实际需求，选择合 适的模型类型（如线性 模型、决策树模型等） ，并确定模型的参数（ 如特征数量、训练集大 小等）。
2024/2/29
收集并整理用于模型训 练的数据集，包括输入 特征和对应的目标变量 。
使用合适的编程语言和 工具（如Python和 scikit-learn库），编写 自定义模型的代码，实 现模型的训练和预测功 能。