[发明专利]一种多阶FDTD网格建模方法

摘要

本发明公开了一种多阶FDTD网格建模方法，基于商用软件Hypermesh生成三角面元的模型，再对之处理生成多阶精度FDTD网格。实现空间步长的自由选取，生成多阶精度的FDTD网格，同时解决了多种介质材料复杂模型的问题。最后通过CAD检测生成的FDTD网格，检验建模结果的正确性。本发明能够解决复杂目标模型的FDTD建模问题，多种材料FDTD建模问题，以及细化特殊部件特征等问题。

主权项

1.一种多阶FDTD网格建模方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，使用Hypermesh建模工具建模得Hypermesh模型，对Hypermesh模型进行剖分，剖分成三角面元模型，保存三角面元模型得stl格式三角面元模型数据；步骤二，处理stl格式三角面元模型数据，保存stl格式三角面元模型数据中三维点坐标数据以及部件起始行数据；步骤三，根据三维点坐标数据以及部件起始行数据，建立该部件FDTD网格；步骤四，组合多部件，生成最终FDTD模型；所述步骤三建模过程将分为普通网格部件建模和细网格部件建模，具体包括以下过程：过程4.1，根据部件起始行数据处理三维点坐标数据，读取三维点坐标数据，创建3*3的矩阵代表一个三角面元片，按照每三行读取一个三角面元数据创建一个循环，存储在临时3*3的矩阵中；过程4.2，根据三维点坐标数据生成三维FDTD网格，若部件判断为普通部件，则对其进行普通网格部件建模；对每个3*3的三角面元所对应的矩阵，把三个点放在FDTD网格中，所需要计算的是根据步长的取整计算，即把三角面元的三个点放在三维FDTD网格的格点上；如果网格很粗或所取的步长很大的情况下，三角形的三个点都在一个网格内，就对这个网格赋值该部件的号码；如果三角面元跨越了多个FDTD网格，则针对每个3*3的三角面元所对应的矩阵得到根据步长取整的三个量化点，扩大成一个长方体，即可包含覆盖不到的所有网格点，再对这些FDTD网格点赋值部件号；若部件判断为特殊部件，则对其进行细网格部件建模；将普通网格分割成8个细网格，对每个3*3的三角面元所对应的矩阵，把三个点放在FDTD网格中，所需要计算的是根据步长的取半整计算，即在二分之一网格点处判定网格实点；记录细网格部件信息方法是：部件号+网格类型+八个细网格信息，普通网格只记录部件号；过程4.3，对部件内部补充实点，进行补点的处理时，每个部件只是一个空壳，内部没有点，采用的方法是针对每个空点，看它X正向反向，Y正向反向，Z正向反向有没有点存在，一共六个方向的延伸，如果每个方向都存在点，那么这个点是在体内部的，是存在的；具体的做法为：根据三维FDTD网格数据，依据它的格点存储方式，读出YZ坐标与所述空点相同的所有点，得到一组数据，并放在临时的数组中，得到了X正向反向上的点；同理Y和Z方向也按照相同的方法得到另外两组数组；在这三个数组里以所述空点为中心分别做循环往外延伸，如果碰到实点，做标记；如果六个方向都标记到，则可以判定所述空点也是实点，并对所述空点赋值所在部件号；过程4.4，若stl格式三角面元模型存在多个部件则重复对每个部件进行上述过程4.1、4.2、4.3；部件一的部件号为1，部件二的部件号为2，依次类推。