本發(fā)明屬于電磁仿真設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體為一種將hfss工程文件轉(zhuǎn)化為通用前處理文件的方法。

背景技術(shù)：

1、電磁仿真作為現(xiàn)代工程與科學(xué)研究的重要工具，與理論分析和實(shí)驗(yàn)方法齊頭并進(jìn)。電子設(shè)備和系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會(huì)面臨各種電磁干擾，這些干擾會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降、信號(hào)失真，甚至設(shè)備故障，從而影響其整體功能和可靠性。因?yàn)殡姶努F(xiàn)象的復(fù)雜性及其與系統(tǒng)材料、幾何形狀等緊密相關(guān)。為了解決或減弱各類電磁干擾問題，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測試方法由于其成本高昂、周期長且難以實(shí)時(shí)調(diào)整參數(shù)，難以廣泛應(yīng)用，而電磁仿真方法成本低、周期短、易于優(yōu)化調(diào)整，極大地提升了設(shè)計(jì)效率和產(chǎn)品性能。電磁仿真能夠幫助工程師校核系統(tǒng)在各種工作環(huán)境下的電磁性能，確保電磁兼容性和信號(hào)完整性。因此，快速有效的電磁仿真技術(shù)是電子設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

2、國產(chǎn)自主研發(fā)的電磁仿真軟件搖光與hfss軟件之間存在數(shù)據(jù)格式不兼容的問題，這使得在不同軟件間進(jìn)行仿真項(xiàng)目的數(shù)據(jù)交換變得極為困難。在搖光軟件中重建hfss中的工程文件，目前沒有直接的數(shù)據(jù)交換方法，需要工程師從建模、材料設(shè)置、求解設(shè)置方面開始重新建立工程，這會(huì)耗費(fèi)工程師大量精力，時(shí)間成本大大增加，并且可能引入操作失誤、參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤等因素。而通過解析hfss工程文件并自動(dòng)生成通用前處理文件，可以在搖光軟件中自動(dòng)重建工程，這不僅提高了工作效率，減少了人為錯(cuò)誤，還顯著提升了仿真結(jié)果的可信度和一致性。因此，開發(fā)通用前處理文件轉(zhuǎn)換方法是電磁仿真領(lǐng)域的關(guān)鍵步驟，有助于提高在不同軟件中重建工程的效率和魯棒性，打破軟件之間的屏障，減少人力和物力的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述存在問題或不足，為解決格式不兼容問題，使hfss軟件中工程文件在搖光軟件中能夠快速重建，提高仿真設(shè)計(jì)效率；本發(fā)明提供了一種將hfss工程文件轉(zhuǎn)化為通用前處理文件的方法。

2、一種將hfss工程文件轉(zhuǎn)化為通用前處理文件的方法，包括以下步驟：

3、步驟1、基于visualstudio編程軟件導(dǎo)入目標(biāo)電磁仿真的hfss軟件工程文件，建立一個(gè)整體管理類psimulation。

4、整體管理類psimulation中包含變量容器m_mapproperties、材料管理類m_pmaterialmanager、邊界條件管理類m_pmanagerboundaries、模型管理類m_pmanagermodel、仿真設(shè)置管理類m_pmanagersolversetting、材料信息容器m_mapmaterial、實(shí)體列表savelist和求解類型m_nsolutiontype。

5、步驟2、讀取步驟1中的工程文件，讀取變量名稱及對應(yīng)數(shù)值作為鍵值對，存入變量容器m_mapproperties。

6、進(jìn)一步的，導(dǎo)入該工程文件后通過關(guān)鍵詞variableprop的查找，將變量名稱和對應(yīng)數(shù)值存入變量容器m_mapproperties。

7、步驟3、讀取步驟1中的工程文件，根據(jù)關(guān)鍵詞material獲取工程文件中的材料部分內(nèi)容；以材料名稱為索引對不同材料進(jìn)行分解，將其存儲(chǔ)為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的材料文件；依次讀入存儲(chǔ)的材料文件，獲取材料信息，更新材料信息容器m_mapmaterial，生成第一個(gè)前處理文件simulationmaterials.xml。

8、材料管理類m_pmaterialmanager包含一個(gè)以唯一標(biāo)志符m_id和材料基類為鍵值對的索引容器m_mapindexmaterial，在材料基類的派生類中包括相對介電常數(shù)、相對磁導(dǎo)率、體電導(dǎo)率、電介質(zhì)損耗角正切、磁損耗角正切、磁矯頑力、熱導(dǎo)率、質(zhì)量密度、比熱容、楊氏模量、泊松比、熱膨脹系數(shù)和熱膨脹系數(shù)參考溫度屬性。

9、進(jìn)一步的，獲取材料信息的具體方式為：

10、創(chuàng)建材料基類對象的std::vector容器pmaterial，依次讀入分解出的材料文件，根據(jù)關(guān)鍵詞permittivity、permeability、conductivity、dielectric_loss_tangent、magnetic_loss_tangent、magnetic_coercivity、thermal_conductivity、mass_density、specific_heat、youngs_modulus、poissons_ratio和thermal_expansion_coeffcient，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)存入對應(yīng)的材料基類的派生類實(shí)例，更新至容器pmaterial中。所有材料文件讀取完畢后，將容器pmaterial更新至材料管理類m_pmaterialmanager中，并更新材料信息容器m_mapmaterial。

11、步驟4、讀取步驟1中的工程文件，根據(jù)關(guān)鍵詞coordinatesystems獲取工程文件中的相對坐標(biāo)系部分；根據(jù)關(guān)鍵詞operation將不同坐標(biāo)系分解為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的相對坐標(biāo)系文件，依次讀入分解出的相對坐標(biāo)系文件，獲取坐標(biāo)系信息，生成以該坐標(biāo)系操作唯一標(biāo)志符rcs_id和相對坐標(biāo)系位移信息trans為鍵值對的相對坐標(biāo)系信息容器m_maprcs。

12、步驟5、讀取步驟1中的工程文件，建立一個(gè)模型id信息容器tmapmodel，根據(jù)關(guān)鍵詞toplevelparts和operandparts獲取工程文件中的模型部分內(nèi)容；以模型名稱為索引對建模操作進(jìn)行分解，將其存儲(chǔ)為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的模型文件，并且將對應(yīng)的唯一標(biāo)志符id和模型操作類型存入模型id信息容器tmapmodel。

13、模型管理類m_pmanagermodel中包含一個(gè)以唯一標(biāo)志符id和模型基類為鍵值對的模型信息容器m_mapmodel。模型基類中包含模型名稱、唯一標(biāo)志符id和模型操作類型，不同的模型操作類型對應(yīng)以下派生類，模型類：box、cylinder、sphere、circle、helix、polyhedron、polyline、rectangle、region和torus；布爾運(yùn)算類：unite、subtract、imprint、intersect和split；其它操作類：clone、mirror、rotate、duplicate、fillet和sweep等。每個(gè)派生類對應(yīng)的有一個(gè)以唯一標(biāo)志符id和派生類為鍵值對的索引容器，例如box的索引容器為m_mapbox。

14、進(jìn)一步的，以模型名稱為索引對建模操作進(jìn)行分解的流程具體如下：

15、模型部分以toplevelparts和operandparts為關(guān)鍵詞進(jìn)行一次分解，其中toplevelparts對應(yīng)的是需要導(dǎo)出的實(shí)體部分，operandparts對應(yīng)的是參與到布爾運(yùn)算中的客體，在建立模型時(shí)就被刪除，不需要導(dǎo)出的實(shí)體部分。

16、再以關(guān)鍵詞geometrypart進(jìn)行二次分解，geometrypart中包含兩類關(guān)鍵詞attribute和operation，其中attribute包含模型的名稱和材料信息，operation中包含唯一標(biāo)志符id和模型操作類型及其相關(guān)信息；一個(gè)geometrypart部分中會(huì)包含多個(gè)operation關(guān)鍵詞，根據(jù)關(guān)鍵詞operation進(jìn)行分解，得到一個(gè)個(gè)獨(dú)立的模型文件。

17、步驟6、基于步驟5獲得的模型id信息容器tmapmodel和模型文件，創(chuàng)建對應(yīng)數(shù)目的操作派生類；根據(jù)存儲(chǔ)順序依次讀入分解出的模型文件，結(jié)合步驟2、步驟3和步驟4中獲得的變量容器m_mapproperties、材料信息容器m_mapmaterial和相對坐標(biāo)系信息容器m_maprcs，得到模型信息，存入模型信息容器m_mapmodel和對應(yīng)派生類索引容器，如box索引容器m_mapbox。

18、進(jìn)一步的，所述模型信息存入的流程具體如下：

19、依次讀入分解出的模型文件，通過唯一標(biāo)志符id的匹配與否進(jìn)入對應(yīng)操作派生類的讀取。讀取關(guān)鍵詞name＝獲取模型名稱信息；關(guān)鍵詞materialvalue＝獲取材料模型信息，通過材料信息容器m_mapmaterial進(jìn)行索引，獲取該模型材料對應(yīng)的唯一標(biāo)志符m_id；referencecoordsystemid＝關(guān)鍵詞獲取參考坐標(biāo)系對應(yīng)標(biāo)志符rcs_id，通過相對坐標(biāo)系信息容器m_maprcs進(jìn)行索引，獲取該模型的相對坐標(biāo)系位移信息trans；將唯一標(biāo)志符id和讀取到的操作信息存入模型信息容器m_mapmodel和對應(yīng)派生類索引容器。

20、步驟7、遍歷步驟6中的模型信息容器m_mapmodel，根據(jù)模型操作類型進(jìn)入對應(yīng)建模操作函數(shù)中生成模型并在模型上進(jìn)行特征唯一標(biāo)志m_id，將信息存入實(shí)體列表savelist并生成第二個(gè)前處理文件simulationmodels.sat。

21、進(jìn)一步的，利用3d?acis?modeler(acis)中的api函數(shù)建立模型，通過acis屬性操作函數(shù)對模型的體、面、邊、點(diǎn)分別進(jìn)行唯一標(biāo)記m_id。

22、步驟8、讀取步驟1中的工程文件，根據(jù)關(guān)鍵詞solutiontype＝更新求解類型m_nsolutiontype。

23、步驟9、讀取步驟1中的工程文件，建立一個(gè)邊界id信息容器tmapboundaries，根據(jù)關(guān)鍵詞boundaries獲取工程文件中的邊界條件部分，以邊界名稱為索引對不同邊界條件進(jìn)行分解，將不同邊界存儲(chǔ)為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的邊界文件，并且將對應(yīng)操作唯一標(biāo)志符id和邊界操作類型存入邊界id信息容器tmapboundaries。

24、邊界條件管理類m_pmanagerboundaries中包含一個(gè)以唯一標(biāo)志符id和邊界基類為鍵值對的索引容器m_mapindxbc。邊界基類中包含邊界名稱、邊界類型和面索引列表faceid，不同的邊界類型對應(yīng)不同派生類，激勵(lì)類：波段口激勵(lì)、集總端口激勵(lì)、floquet端口激勵(lì)和平面波激勵(lì)；邊界類：理想電壁、理想磁壁、輻射邊界、有限導(dǎo)體邊界、阻抗邊界、主從邊界、理想匹配層和集總rlc邊界。每個(gè)派生類對應(yīng)的有一個(gè)以唯一標(biāo)志符id和派生類為鍵值對的索引容器，例如輻射邊界的索引容器為m_mapradiation。

25、步驟10、基于步驟9獲得的邊界id信息容器tmapboundaries和邊界文件，創(chuàng)建對應(yīng)數(shù)目的派生類；依次讀入分解出的邊界文件，結(jié)合步驟2和步驟7中獲得的變量容器m_mapproperties和實(shí)體列表savelist，得到邊界信息，更新邊界條件管理類m_pmanagerboundaries。

26、更新流程如下：依次讀入分解出的邊界文件，通過唯一標(biāo)志符id的匹配與否進(jìn)入對應(yīng)派生類的讀取。邊界類型不同需要讀取的邊界信息也不同，將id和讀取到的邊界信息存入m_mapindxbc和對應(yīng)派生類索引容器。

27、步驟11、讀取步驟1中的工程文件，根據(jù)關(guān)鍵詞geometrycore、solvesetups和farfieldsetups獲取工程文件中的仿真設(shè)置類部分，更新仿真設(shè)置管理類m_pmanagersolversetting；然后結(jié)合步驟10中得到的邊界條件管理類m_pmanagerboundaries中存儲(chǔ)的邊界條件信息，生成第三個(gè)前處理文件simulationsettings.xml。

28、仿真設(shè)置管理類m_pmanagersolversetting中包含單位類、設(shè)置類和仿真模塊類。單位類中包含距離單位和頻率單位；設(shè)置類中包含求解類型、求解頻率、是否掃頻、掃頻的最大最小頻率、掃頻點(diǎn)個(gè)數(shù)、掃頻類型、網(wǎng)格自適應(yīng)誤差和網(wǎng)格最大自適應(yīng)次數(shù)求解設(shè)置；仿真模塊類包含后處理相關(guān)參數(shù)和遠(yuǎn)場輻射球相關(guān)參數(shù)。

29、步驟12、使用搖光軟件的求解器調(diào)用步驟3、步驟7和步驟11中生成的三個(gè)前處理文件進(jìn)行求解，得到求解結(jié)果。

30、綜上所述，本發(fā)明通過讀取hfss中的工程文件生成通用前處理文件在搖光軟件中進(jìn)行計(jì)算實(shí)現(xiàn)在搖光軟件中快速重建hfss中的工程。本發(fā)明前處理文件的生成過程是自動(dòng)化的，所需時(shí)間幾乎可以忽略不計(jì)。相比之下，工程師從建模、材料設(shè)置、求解設(shè)置等方面從頭開始重新建立工程，將花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。因此，本發(fā)明提供了一種高效的將hfss軟件的工程文件轉(zhuǎn)化為通用前處理文件的方法，極大地減少了重新建立工程所需的時(shí)間，提高了工作效率，推動(dòng)了電子設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。