Библиотека материалов

Чтобы открыть библиотеку материалов необходимо создать новый проект и во вкладке «Главная» выбрать кнопку «Библиотека материалов»:

На рисунке ниже представлено главное окно библиотеки материалов:

В открывшемся окне приведены инструменты для создания, редактирования и поиска материалов. Пользователи могут добавлять материалы несколькими способами: быстрое создание материала через кнопку , импорт данных из внешних источников формата .csv кнопкой или создание копии существующего материала кнопкой .

Кнопка позволяет корректировать свойства материалов как для вновь созданных элементов, так и для представленных по умолчанию.

Кнопка выполняет функцию добавления материала в проект с возможностью его дальнейшего назначения без повторного открытия окна библиотеки. Эту функцию удобно использовать в начале работы с проектом, если заранее известны используемые материалы.

Кнопка возвращает библиотеку материалов к исходному состоянию с удалением всех изменений и материалов, внесенных пользователем.

Кнопка позволяет назначить материал заранее выделенному объекту в рабочем поле.

Кнопка подтверждает внесенные изменения и закрывает диалоговое окно.

Кнопка закрывает диалоговое окно без сохранения внесенных пользователем изменений.

Доступна функция поиска по ключевым словам, а также возможность выбирать конкретное свойство из выпадающего списка «Поиск по». Также доступна сортировка материалов по свойствам в порядке убывания или возрастания значений. Для активации сортировки необходимо выбрать наименование свойства в верхнем ряду таблицы.

В библиотеке по умолчанию представлен набор с наименованиями широко используемых радиочастотных (РЧ) материалов типа «металл» и «диэлектрик». В каждом столбце таблицы перечислены основные электромагнитные свойства материалов, к которым относятся:

Относительная диэлектрическая проницаемость (ε) – физическая величина, характеризующая, как материал влияет на электрическое поле и скорость распространения волн. Чем выше ε, тем меньше длина волны в материале.
Относительная магнитная проницаемость (μ) – физическая величина, характеризующая способность материала намагничиваться в магнитном поле. Чем выше μ, тем сильнее материал концентрирует магнитные силовые линии.
Тангенс угла диэлектрических потерь (tg(δ)) – параметр, характеризующий потери энергии в диэлектрике. Чем выше tg(δ), тем сильнее затухание сигнала.
Тангенс угла магнитных потерь (tg(δ_μ)) – параметр, характеризующий потери энергии в магнитном материале при воздействии переменного магнитного поля. Чем выше tg(δ_μ) тем больше энергии теряется в материале при его намагничивании.
Объемная проводимость (σ) – это физическая величина, характеризующая способность материалов проводить электрический ток через свой объем. Чем выше σ, тем лучше материал проводит ток. Измеряется в сименс на метр [См/м].

В таблице материалов тепловые и механические свойства по умолчанию скрыты. Для их отображения следует использовать кнопки, расположенные в правом верхнем углу окна «Библиотека материалов»:

К тепловым свойствам материалов относятся:

Теплопроводность (λ) – физическая величина характеризующая способность материалов проводить тепловую энергию. Измеряется в ватт на метр-кельвин [Вт/(м·К)], либо в ватт на метр-цельсий [Вт/(м·°С)].
Плотность (ρ) – физическая величина, определяемая как отношение массы к занимаемому объему. Измеряется в килограмм на кубический метр [кг/м^3].
Удельная теплоемкость (Q) – физическая величина, которая показывает, сколько теплоты необходимо передать 1 килограмму вещества, чтобы повысить его температуру на 1 градус Цельсия (или Кельвина). Измеряется в джоуль на килограмм-кельвин [Дж/(кг·К)], либо в джоуль на килограмм-цельсий [Дж/(кг·°С)].

К механическим свойствам материалов относятся:

Модуль Юнга (E) – физическая величина, характеризующая способность материала сопротивляться деформации при растяжении или сжатии. Измеряется в паскалях [Па].
Коэффициент Пуассона (ν) – безразмерная физическая величина, характеризующая отношение поперечной деформации материала к его продольной деформации при упругой нагрузке.
Температурный коэффициент расширения – это физическая величина, характеризующая изменение размеров или объёма материала при изменении температуры. Он показывает, насколько материал меняет форму при изменении температуры на 1 градус Цельсия или Кельвина. Измеряется в [1/°С] или [1/К].

При добавлении нового материала через кнопку «Новый» или редактировании существующего через кнопку «Изменить» пользователю откроется окно «Свойство материала»:

По умолчанию свойство «Тип (РЧ)» задано как «Авто». Это тип материала, который определяется автоматически в процессе решения на основе глубины скин-слоя (δ < 0.01λ → металл). Если же материал задан явно как «металл» или «диэлектрик», то решатель использует указанный тип вне зависимости от параметров материалов.

К остальным свойствам приведен выпадающий список видов моделей материалов, которые описывают как материал ведет себя при каком-либо (электромагнитном, тепловом, механическом) воздействии:

Каждая из этих опций определяет, какие физические свойства учитываются и как они изменяются. По умолчанию указан «Обычный» изотропный материал, в котором свойства постоянные.