提高計(jì)算效率的案例
通過設(shè)置FDTD邊界條件提高三維結(jié)構(gòu)計(jì)算效率
在平板薄膜或無線周期性平面結(jié)構(gòu)的仿真計(jì)算中，往往不需要計(jì)算太大的區(qū)域就可以對整個模型進(jìn)行等效計(jì)算。本篇以AZO-Ag-AZO三層平面薄膜為例，在計(jì)算該結(jié)構(gòu)的透射率、吸收率或反射率等參數(shù)過程中，通過不同的邊界條件設(shè)置實(shí)現(xiàn)了計(jì)算時(shí)間和內(nèi)存的縮減，提高仿真效率。
1. 結(jié)構(gòu)布置
2. 模型三維示意圖：中間為Ag層，上下兩層為AZO層
3. 三維FDTD仿真區(qū)域設(shè)定
4. 最常見的構(gòu)造二維周期無限大結(jié)構(gòu)的方方法是設(shè)置兩對周期性邊界條件：x min，x max，y min，y max均為periodic。
5. 常見FDTD區(qū)域俯視圖
6. 特殊的，若結(jié)構(gòu)在X或Y方向?qū)ΨQ分布，可選擇該方向上的symmetric條件
7. 結(jié)構(gòu)在X方向?qū)ΨQ分布的FDTD區(qū)域，只計(jì)算其中一半?yún)^(qū)域的電磁場特征
8. 若結(jié)構(gòu)平面在X和Y方向上均對稱分布，可選其中一組為Anti-symmetric條件
9. 在對稱-反對稱邊界條件的設(shè)置下，僅計(jì)算模型FDTD區(qū)域的1/4
10. 三種情況下分別對應(yīng)的計(jì)算內(nèi)存要求，依次遞減。
11. 上下AZO層厚度不同時(shí)在550 nm波長下的透射率譜
總結(jié)：周期性邊界條件的設(shè)定可為特殊結(jié)構(gòu)制定合適的計(jì)算策略，可大大降低模型仿真對計(jì)算機(jī)內(nèi)存的要求，縮減計(jì)算時(shí)間，提高計(jì)算效率，尤其是對需要大量參數(shù)化掃描結(jié)構(gòu)計(jì)算的情形。
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公眾號:320科技工作室.
展開 將軟件與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范結(jié)合，顯著提高計(jì)算效率
這些功能一般都是工程人員通過手工處理或編制自研程序進(jìn)行應(yīng)用，但即使是自研程序，也存在數(shù)據(jù)間接口及可視化等問題，如下一個案例是針對ASME規(guī)范某一節(jié)在ANSYS經(jīng)典界面按照ASME規(guī)范要求的步驟，將應(yīng)力結(jié)果數(shù)據(jù)自動進(jìn)行疲勞使用系數(shù)的計(jì)算，并輸出結(jié)果報(bào)表，整個應(yīng)力疲勞分析過程的工作量降低90%。因此對特定功能與通用軟件結(jié)合在一起進(jìn)行功能開發(fā)將提高研發(fā)效率。
圖4 疲勞使用數(shù)據(jù)的計(jì)算及結(jié)果輸出
經(jīng)過十余年的積累，安世亞太與企業(yè)充分合作，將通用軟件與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范結(jié)合，將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與工程應(yīng)用結(jié)合，集中優(yōu)勢資源形成合力，提高企業(yè)研發(fā)效率，促進(jìn)企業(yè)研發(fā)能力建設(shè)。
展開 顯式動力學(xué)分析中巧用子循環(huán)提高計(jì)算效率
文章中，提到了除質(zhì)量縮放之外的另一種提高顯式分析計(jì)算效率的方法，即子循環(huán)技術(shù)“subcycling”，后臺有很多小伙伴咨詢子循環(huán)如何使用，本篇就簡單舉例示意一下子循環(huán)技術(shù)在Abaqus中的使用方法。
01
子循環(huán)技術(shù)
Abaqus / Explicit中的子循環(huán)方法基于域分解。在該方法中，要先定義一個在分析期間保持不變的子循環(huán)域，即單元集合。定義了子循環(huán)區(qū)域以后，計(jì)算過程中將自動調(diào)用域級的并行算法。每個子循環(huán)區(qū)域和非子循環(huán)區(qū)域是相互獨(dú)立的，采用不同的穩(wěn)定時(shí)間增量。 主域?yàn)榉亲友h(huán)區(qū)域，采用的是較大的穩(wěn)定時(shí)間增量，子循環(huán)區(qū)域使用較小的穩(wěn)定時(shí)間增量。
展開 optistruct-結(jié)構(gòu)動力學(xué) 提高計(jì)算效率設(shè)置
取經(jīng)技術(shù)鄰公開課-os計(jì)算性能調(diào)優(yōu)
ADAMS仿真過程中如何提高計(jì)算效率，縮短計(jì)算時(shí)間，相應(yīng)其他軟件也可以類似操作。（原創(chuàng)）
大家再用軟件做仿真計(jì)算時(shí)，總是感覺很費(fèi)時(shí)間，有時(shí)候一算幾十個小時(shí)還沒有正確結(jié)果。個人總結(jié)了一下ADAMS中設(shè)置仿真計(jì)算節(jié)約時(shí)間的一些小規(guī)律，請采納，其他的軟件類似也是如此。
1、ADAMS中 end time和steps設(shè)置
endtime是仿真時(shí)長,step是仿真步數(shù)
顧名思義，仿真時(shí)長就是運(yùn)動終止時(shí)間，如果是周期運(yùn)動，一般計(jì)算幾個周期就行了，周期重復(fù)得到的結(jié)果就是一樣的，得到的曲線在一個周期時(shí)候系統(tǒng)已經(jīng)平衡，所以你的仿真時(shí)長不管改多大，曲線都會是同樣的。比如圓周運(yùn)動和往復(fù)運(yùn)動，計(jì)算兩三個周期的時(shí)間就夠了；
再說仿真步數(shù)，步數(shù)越多，仿真越詳細(xì)，計(jì)算量越大，但是精度也就越高，因?yàn)榈拇螖?shù)多，在你整個兒系統(tǒng)的驅(qū)動和約束已經(jīng)確定的情況下，對你仿真的結(jié)果不會產(chǎn)生太明顯的影響，所以這里適當(dāng)即可，幾百到小幾千已經(jīng)很好了，別大幾千上萬，那就是浪費(fèi)了。
2、默認(rèn)算法設(shè)置
系統(tǒng)中默認(rèn)的算法采用的采用的GSTIFF算法，雖然不太懂什么意思，但是改成HHT算法計(jì)算效率能提高30%以上的，結(jié)果并沒有什么影響的，本人已經(jīng)通過算例驗(yàn)算過。具體操作改正如下:
ADAMS view--settings--solver--dynamics--integrator--HHT
3、計(jì)算機(jī)多核設(shè)置
一般默認(rèn)計(jì)算機(jī)只設(shè)置了單核計(jì)算，效率很低，大家都不會去修改，如果計(jì)算機(jī)是雙核，四核八核呢，是不是快很多。操作如下：
-ADAMS view--settings--solver--executable--左下角more--把1直接改成2、4、8
現(xiàn)在就這么多，后期發(fā)現(xiàn)還有再給補(bǔ)上吧。
展開 北鯤云超算平臺——致力于提高科研效率，降低計(jì)算成本的云超算平臺
高性能計(jì)算作為計(jì)算研究的基礎(chǔ)，最初是以國家建立的超算中心服務(wù)于國家級科研項(xiàng)目和氣象，海洋，生物等科學(xué)領(lǐng)域研究。但同時(shí)因?yàn)椤俺恪本哂羞\(yùn)維成本高，前期投入資金巨大，建設(shè)難度高等弊端，導(dǎo)致很多企業(yè)并不能快速方便地使用超算中心資源。
隨著高性能計(jì)算的發(fā)展與成熟，云計(jì)算作為高性能計(jì)算的升級也越來越多的應(yīng)用到科學(xué)研究領(lǐng)域，北鯤云超算平臺以與傳統(tǒng)超算中心持平的成本，但能提供更高質(zhì)量的服務(wù)，同時(shí)，運(yùn)算速度更快等優(yōu)點(diǎn)受到了各大高校及企業(yè)的青睞，讓更多高校與企業(yè)享受云計(jì)算帶來的便捷服務(wù)。
所以云超算在我國科學(xué)及生命領(lǐng)域中享有舉足輕重的地位，而深圳北鯤云計(jì)算有限公司自主研發(fā)的北鯤云超算平臺正在利用自身的強(qiáng)大計(jì)算能力為千萬高校和企業(yè)解決難題。
誕生在歐洲，服務(wù)于國人
深圳北鯤云計(jì)算有限公司誕生在歐洲硅谷——斯德哥爾摩Kista，這是歐洲最為知名的高新科技發(fā)展區(qū)，許多科技科學(xué)公司在此誕生。北鯤云在此期間一直致力于為高性能計(jì)算行業(yè)提供一站式Cloud-HPC產(chǎn)品和服務(wù)。兩位創(chuàng)始人馮建新、李青松歸國攜已經(jīng)具備完善使用性的北鯤云超算1.0版本回國，開拓國內(nèi)市場，
不同版本，滿足不同使用需求
北鯤云超算SaaS版，適用于一些初創(chuàng)企業(yè)和科研人員進(jìn)行操作。該平臺最突出的特點(diǎn)便是：簡單易操作，使用門檻低，即使是IT小白也可以輕松上手。完全滿足個人用戶彈性使用，按需付費(fèi)的特點(diǎn)。
北鯤云超算企業(yè)版，這個版本適用于計(jì)算需求量較大的企業(yè)，通過整合企業(yè)線下及云上資源，提供安全、彈性、自主的企業(yè)級Cloud-HPC方案，是企業(yè)運(yùn)營更加高效，數(shù)據(jù)管理更加安全。
把握生命科學(xué)，把握行業(yè)未來
北鯤云計(jì)算有限公司除了可以為各大企業(yè)及科研人員提供超強(qiáng)計(jì)算服務(wù)外，還可以為生命科學(xué)行業(yè)用戶提供一站式的生物信息學(xué)及計(jì)算化學(xué)領(lǐng)域整體解決方案。
展開 一文讀懂Fluent并行計(jì)算，三大技術(shù)提升計(jì)算效率新境界！
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，Ansys工程師們致力于優(yōu)化底層的并行算法，以提升其計(jì)算性能，使用戶體驗(yàn)飛一般的計(jì)算速度。
在Ansys Fluent中，盡管工程師已經(jīng)針對并行算法進(jìn)行了充分優(yōu)化，但在實(shí)際應(yīng)用中，還有其他方法可以進(jìn)一步提高計(jì)算性能。本文闡述了Fluent并行計(jì)算的基本原理，同時(shí)探討通過AVX2指令集加速、GPU加速以及超線程等技術(shù)手段來提高計(jì)算效率。
01 什么是Fluent并行計(jì)算
Fluent的并行求解器通過協(xié)同運(yùn)作多個進(jìn)程來計(jì)算大型問題，這些進(jìn)程既可以在同一臺機(jī)器上運(yùn)行，也可以在網(wǎng)絡(luò)中的不同設(shè)備上運(yùn)行。
并行求解器將計(jì)算域分為多個區(qū)域（圖1），將各數(shù)據(jù)分區(qū)分配至不同的計(jì)算進(jìn)程（稱為計(jì)算節(jié)點(diǎn)，圖2），每個計(jì)算節(jié)點(diǎn)都在其專屬數(shù)據(jù)集上同步執(zhí)行同一程序。主進(jìn)程（或稱為主機(jī)）不包含網(wǎng)格單元、面或節(jié)點(diǎn)（除非使用 DPM 共享內(nèi)存模型），其主要職責(zé)是解析 Cortex（負(fù)責(zé)用戶界面和圖形相關(guān)功能的 Fluent 進(jìn)程）發(fā)送的指令，并將這些指令（及數(shù)據(jù)）傳遞給某一計(jì)算進(jìn)程，再由該計(jì)算進(jìn)程將其分發(fā)至其他計(jì)算進(jìn)程。
圖1:計(jì)算區(qū)域分區(qū)
圖2：分區(qū)網(wǎng)格邊界
計(jì)算節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)存儲并執(zhí)行部分網(wǎng)格的計(jì)算任務(wù)，而位于分區(qū)邊界的單層重疊單元格層則負(fù)責(zé)跨分區(qū)邊界的通信（圖2）。盡管單元格和面被分割，但網(wǎng)格中的所有域和線程在每個計(jì)算節(jié)點(diǎn)上均存在鏡像（圖3）。線程以鏈接列表的形式存儲，和串行求解器保持一致。計(jì)算節(jié)點(diǎn)可在大規(guī)模并行計(jì)算機(jī)、多CPU 工作站或具備相同或多工作站組成的網(wǎng)絡(luò) 上實(shí)現(xiàn)。 [1]
圖3：分布式網(wǎng)格中的域和線程鏡像
命令傳輸和通信
在Flunet并行計(jì)算會話中，進(jìn)程涉及的主體包括 Cortex（主機(jī)進(jìn)程）和一組 n 個計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)程，這些計(jì)算節(jié)點(diǎn)由 0 到 n-1 進(jìn)行標(biāo)記（圖4）。
展開 提高Nastran計(jì)算效率的幾點(diǎn)建議 附NASTRAN 瞬態(tài)、沖擊譜、隨機(jī)振動分析下載
針對以上幾方面，Nastran軟件迭代的新版本除了本身優(yōu)化算法提高計(jì)算速度外，還可以從以下幾個方面進(jìn)行提升速度。
1. 增加內(nèi)存
增加內(nèi)存能夠在內(nèi)核中解決大部分的問題，原因在于其訪問速度會比內(nèi)核之外以磁盤訪問為主的訪問速度高出幾個數(shù)量級。通過使用緩存池技術(shù)，MSC Nastran 可以將RAM作為I/O緩存。內(nèi)存越大，可為執(zhí)行系統(tǒng)分配的內(nèi)存也越多。分配給 MSC Nastran的內(nèi)存被劃分成供求解器使用的和被執(zhí)行系統(tǒng)使用的兩部分。這種執(zhí)行系統(tǒng)可用于 I/O 緩存。
從這個例子中可以看出，將 RAM 從 16 GB 增加到 64 GB，可將用時(shí)縮短 53%。將RAM增至128 GB，可將用時(shí)整體縮短 63%。所有工作均以 memory=max 運(yùn)行，默認(rèn)將平均50%的物理RAM用于Nastran工作。
2.高速磁盤
一旦 Nastran 超出了內(nèi)存高速緩存，就會將額外的 I/O 寫入到磁盤中。由于有限元分析具有密集的 I/O 操作，因此磁盤配置會顯著影響分析性能，另外，大量的結(jié)果文件和數(shù)據(jù)庫文件（Dball文件）。改進(jìn)磁盤性能（高轉(zhuǎn)速磁盤）對提高 Nastran 性能至關(guān)重要。可能的情況下，盡量采用固態(tài)磁盤（SSD）代替普通磁盤（HDD）。
Dball文件是Nastran中間計(jì)算過程數(shù)據(jù)庫，如果無需保存數(shù)據(jù)庫，則采用 SCR=YES 運(yùn)行，計(jì)算完成后，會自動刪除，節(jié)省磁盤空間。
3.并行計(jì)算
MSC.Nastran多種并行求解方法有共享內(nèi)存式單機(jī)多CPU并行（SMP）和分布式多機(jī)多CPU并行（DMP）。簡而言之，采用SMP方式，不同的內(nèi)核/CPU 就可以共享同一個內(nèi)存和I/O系統(tǒng)。而采用DMP方式，每個內(nèi)核/CPU就可以分配自己的內(nèi)存和I/O系統(tǒng)。這意味著可以在單個主機(jī)或者通過網(wǎng)絡(luò)相連的多個主機(jī)上采用DMP方式。
展開 巧用單元提高Abaqus計(jì)算效率：帶扭曲的軸對稱單元-橡膠阻尼器內(nèi)摩擦生熱分析 ￥49.99
后處理定義回轉(zhuǎn)角度和網(wǎng)格堆疊
在周期性扭轉(zhuǎn)過程中，由于橡膠材料的黏彈性內(nèi)摩擦耗散，導(dǎo)致阻尼器溫度逐漸升高，計(jì)算結(jié)果表明，30分鐘內(nèi)阻尼器從開始時(shí)的室溫22℃升高到40℃。
阻尼器的升溫曲線
注：本案例的動圖為跳幀模式，直觀上不反映阻尼器真實(shí)的扭轉(zhuǎn)頻率。
當(dāng)然，除了Twist，還有Bend模式可以使用，恰當(dāng)?shù)厥褂眠@種類型的單元進(jìn)行三維模型縮減建模，計(jì)算效率真的不知比三維實(shí)體單元高到哪里去了。
Neo Hooke超彈性參數(shù)，時(shí)域黏彈性Prony參數(shù)與非彈性變形能耗散比詳見inp文件的材料property定義。
數(shù)控編程課堂 ：這樣銑鍵槽不僅能提高加工效率，還能提高刀具壽命。
一， 坡走銑的好處
好處一：提高加工效率
實(shí)心材料銑鍵槽，大多先用鉆頭打孔，然后再分層銑。而坡走銑是刀具直接進(jìn)入實(shí)心材料中切除材料，這樣減少刀具換刀時(shí)間，可以提高效率。
好處二：提高刀具壽命。
在難材料加工中，容易出現(xiàn)加工硬化現(xiàn)象，從而造成刀片某一處老磨損。
那么出現(xiàn)這個問題怎么解決呢？清風(fēng)我給出了一個簡單的辦法：調(diào)整加工參數(shù)中的(Ap)切深，也就是不要老是讓刀片一個地方去和硬化皮接觸就行了。而坡走銑的刀路正好符合這一點(diǎn)。
二，為什么要用宏程序呢？
坡走銑程序很簡單，我們手工普通編程就可以輕松搞定，為什么還要用宏程呢？
好處一：程序精簡
如果槽比較深，不管軟件處理出來的程序還是你手工普通編程，程序太長，而宏程序短小精悍。
好處二：方便工人現(xiàn)場調(diào)試
我知道編程人員編寫出的正確程序，現(xiàn)場調(diào)試的時(shí)候或多或少會存在問題，比如切深給的不合理，需要減少坡度切深，那么宏程序只需要給變量賦值即可完成。而普通程序很多數(shù)值都需要修改。
好處三：程序通用性好
宏程序最大特點(diǎn)就是通用性好，比如車間可能有N多零件，形狀相似尺寸不一樣，那么編寫一個程序就可以滿足N多產(chǎn)品。
一、計(jì)算每刀切削深度#30
如上簡圖，根據(jù)勾股定理TAN[#2]=#30/#7
可以計(jì)算出每刀的深度 #30=#7*TAN[#2]
二、計(jì)算走刀次數(shù) #31
總深為#11 ，那么可以計(jì)算出走刀次數(shù)，即#31=#11/#30，也就是總深度除以每刀深度。
問題來了，如果除的結(jié)果是有小數(shù)，比如5.6次，比如5.1次等，那么走刀次數(shù)就要按照6次來計(jì)算。
所以#31=FUP[#11/#30]
備注：
FUP的意思是把小數(shù)部分變?yōu)檎麛?shù)1，并加到整數(shù)部分。
展開 提高現(xiàn)有電池點(diǎn)焊機(jī)的質(zhì)量是提高焊機(jī)使用效率
提電池點(diǎn)焊機(jī)的使用效率有兩個概念：一是提高焊機(jī)的運(yùn)用效率，二是減少焊機(jī)的檢修時(shí)間。
逐步做到焊機(jī)的無檢修化。對于運(yùn)用和檢修來說是件好事，但焊機(jī)無檢修或少檢修和產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)。因此，提高焊機(jī)的使用效率，唯一的辦法是提高新制造焊機(jī)的質(zhì)量。
①改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)各構(gòu)件功能壽命。
無檢修設(shè)計(jì)是理想化設(shè)計(jì)的最高極限。設(shè)計(jì)，即是等壽命設(shè)計(jì)，使每一個元器件達(dá)到相同或相近的使用期限，除易損件必須更換外，一般件在整個壽命周期內(nèi)不再更換，超過使用期限則同時(shí)報(bào)廢。當(dāng)然，在現(xiàn)實(shí)中，要達(dá)到理想系統(tǒng)是有因難的，但這樣概念要求我們從事設(shè)計(jì)的人員不斷努力，分階段使其逐步實(shí)現(xiàn)。
②改革工藝，確保質(zhì)量。
電池點(diǎn)焊機(jī)制造工藝是否采用新技術(shù)，這是提高焊機(jī)性能和質(zhì)量的制約因素。多年來，產(chǎn)品升級換代緩慢，工藝是主要原因之一。焊機(jī)的設(shè)計(jì)遷就于工藝條件，而不是服從結(jié)構(gòu)改革的需要進(jìn)行不斷更新。近年來，由于國外先進(jìn)的工藝條件沖擊，這方面才有所改善。以前，ZX5和NBK系列的初級，初級以及平衡電抗器繞組，均采用盤式繞法，費(fèi)工，費(fèi)時(shí)，費(fèi)料；現(xiàn)在，改成了初級采用桶式繞法，次級和平衡線圈均采用立繞，省工、省時(shí)、省料。這就為以ZX5為主的焊機(jī)，降低了重量，節(jié)約了原材料，提高了耦合系數(shù)，帶來了質(zhì)量的新提高。
③電池點(diǎn)焊機(jī)生產(chǎn)廠家在重視產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)配套件和易損件的生產(chǎn)供應(yīng)，以滿足市場的需求。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡可能采用通用，常用，質(zhì)量好的焊機(jī)配件。
④當(dāng)前，在現(xiàn)有焊機(jī)廠家不斷注重外觀，外形，以及式樣的同時(shí)，應(yīng)著重注意焊機(jī)的內(nèi)在質(zhì)量，提高焊機(jī)的負(fù)載持續(xù)率，按國標(biāo)生產(chǎn)。
展開 
某出口項(xiàng)目電除塵器，左右兩臺設(shè)備分風(fēng)不均，易造成設(shè)備效率低下，通過流場分析，在進(jìn)口設(shè)計(jì)分風(fēng)裝置，提高設(shè)備效率 ￥15
該電除塵器為雙列式結(jié)構(gòu)，其進(jìn)口主管道相對于兩列除塵器中心偏置，導(dǎo)致除塵器煙氣量分配不均勻，且除塵器進(jìn)口與管道彎頭直接對接，可能造成進(jìn)入電場的煙氣分布不均勻，對除塵效率有不利影響。電除塵器進(jìn)口分風(fēng)不均會導(dǎo)致氣流分布不均勻，直接影響除塵效率，并可能引發(fā)一系列運(yùn)行問題，具體表現(xiàn)如下：
一、除塵效率下降
1、局部流速過高：
部分電場區(qū)域風(fēng)速過大，粉塵在電場中的停留時(shí)間縮短，荷電不充分，未被有效捕集即排出，導(dǎo)致出口粉塵濃度升高。
2、局部流速過低：
低風(fēng)速區(qū)域雖捕集效率高，但整體處理能力受限，且可能因粉塵堆積引發(fā)二次揚(yáng)塵。
二、極板/極線磨損或腐蝕加劇
1、高速氣流區(qū)：
粉塵對極板、極線的沖刷磨損加劇，縮短設(shè)備壽命。
2、低速氣流區(qū)：
濕氣或腐蝕性氣體滯留，可能引發(fā)極板腐蝕。
針對以上工藝布置可能產(chǎn)生的問題，對電除塵器進(jìn)行三維建模，分析問題產(chǎn)生的原因，并加以解決。
根據(jù)圖紙，對電除塵器（包含進(jìn)出氣管道，殼體，氣體分布板，電場極板等）進(jìn)行三維建模如下：
三維模型
注：in2與in3分別為兩列電除塵器的進(jìn)口監(jiān)測面。
計(jì)算參數(shù)及邊界
計(jì)算參數(shù)如下圖，進(jìn)口采用速度進(jìn)口，將煙氣量換算成進(jìn)口速度為19.4m/s，出口采用壓力出口（pressure-outlet），出口壓力設(shè)定為0Pa，氣體分布板采用多孔跳躍邊界（porous-jump），并根據(jù)實(shí)際開孔率計(jì)算系數(shù)，近壁面處采用無滑移邊界條件。
進(jìn)口煙氣參數(shù)
結(jié)果及分析
管道無導(dǎo)流
在管道無導(dǎo)流的情況下，電除塵器的模擬運(yùn)行情況如下：
展開 使用氮化鎵(GaN)提高電源效率
圖3：相較于硅MOSFET，氮化鎵器件的總損耗更低
較低的RDS(ON)和較小的COSS損耗相結(jié)合，可以使用氮化鎵設(shè)計(jì)出更高效率的電源，從而減少散熱。所需耗散熱量的降低也有助于縮小電源尺寸。頻率是設(shè)計(jì)者可以用來減小尺寸和優(yōu)化使用氮化鎵的電源性能的另一個手段。由于氮化鎵本質(zhì)上比硅更高效，因此有可能提高基于氮化鎵的電源的開關(guān)頻率。雖然這會增加損耗，但它們?nèi)詴@著低于硅MOSFET的損耗，并減小變壓器的尺寸。
變壓器結(jié)構(gòu)的實(shí)際限制和電路中的寄生元件限制了開關(guān)頻率可以有效地提高到何種程度。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，對于額定功率為≤100W的基于氮化鎵的反激式適配器來說，能夠提供效率、尺寸和低成本的最佳組合的開關(guān)頻率可以低于100kHz。對于氮化鎵而言，限制因素不是開關(guān)速度。隨著COSS的大幅減小，設(shè)計(jì)者有了更大的靈活性，可以針對損耗優(yōu)化開關(guān)頻率，達(dá)成一個卓越的解決方案。
利用氮化鎵提高電源效率
電源效率的提高究竟是如何實(shí)現(xiàn)的呢？舉例來說，對于一個使用硅MOSFET的65W反激式適配器，其效率曲線在10%負(fù)載下處于約85%的范圍內(nèi)，在滿載時(shí)將達(dá)到90%以上（見圖4）。而一個使用Power Integrations (PI)公司基于氮化鎵的InnoSwitch?器件的65W反激式適配器，其效率在10%負(fù)載下將約為88%。在滿載時(shí)，這款氮化鎵設(shè)計(jì)的效率將達(dá)到約94%。假如用氮化鎵器件取代硅MOSFET，在整個負(fù)載范圍內(nèi)將可實(shí)現(xiàn)約3%的效率改進(jìn)。
圖4：碳化硅與氮化鎵適配器在滿載時(shí)的效率比較
效率提高3%相當(dāng)于損耗減少至少35%。氮化鎵設(shè)計(jì)的能耗更少，產(chǎn)生的熱量減少35%。這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)槌跫壒β书_關(guān)通常是傳統(tǒng)電源中最熱的元件。
展開 白皮書 I 如何提高線束制造效率
在該環(huán)境中，可以創(chuàng)建和維護(hù)合并工裝板，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)最高的生產(chǎn)線效率。從完全依賴于繪圖工具的純手工方法，過渡到以互聯(lián)數(shù)據(jù)為中心的方法，從而大大減少合并和組合工裝板以及生產(chǎn)線所需的工作量。這樣，制造工程師可以專注做自己最擅長的事情，為線束制造商制定更好的車間決策，同時(shí)加快實(shí)現(xiàn)盈利。
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機(jī)床夾具選對了，才能提高生產(chǎn)效率！
同樣一款機(jī)床，為何生產(chǎn)效率卻相差好幾倍？
得出的結(jié)論是：
數(shù)控機(jī)床選用的夾具不合適，從而使數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率大幅降低。
如何提高數(shù)控機(jī)床利用率？通過技術(shù)分析，夾具的使用有很大的關(guān)系。據(jù)金粉反應(yīng)，工作中經(jīng)常有數(shù)控機(jī)床由于夾具選擇不合理或應(yīng)用不當(dāng)，而出現(xiàn)了“窩工”現(xiàn)象；從另外一個角度來講，在數(shù)控機(jī)床夾具的選擇與應(yīng)用上大有文章可做，因?yàn)槠渲刑N(yùn)含可觀的潛在經(jīng)濟(jì)效益。
正確選擇夾具類型是高效加工的基礎(chǔ)
目前，機(jī)械加工按生產(chǎn)批量可分為兩大類：一類是單件、多品種、小批量（簡稱小批量生產(chǎn)）；另一類是少品種、大批量（簡稱大批量生產(chǎn)）。其中前者大約占到機(jī)械加工總產(chǎn)值的70~80%，是機(jī)械加工的主體。
適宜小批量生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床夾具
小批量生產(chǎn)周期﹦生產(chǎn)（準(zhǔn)備/等待）時(shí)間+工件加工時(shí)間由于小批量生產(chǎn)“工件加工時(shí)間”很短，因此“生產(chǎn)（準(zhǔn)備/等待）時(shí)間”的長短對于加工周期有枱至關(guān)重要的影響。要想提高生產(chǎn)效率，就必須想辦法縮短生產(chǎn)（準(zhǔn)備/等待）時(shí)間。
下面推薦三類小批量生產(chǎn)可優(yōu)先考慮的數(shù)控機(jī)床夾具：
組合夾具
組合夾具又稱為“積木式夾具”，它由一系列經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、功能各異、規(guī)格尺寸不同的機(jī)床夾具元件組成，客戶可以根據(jù)加工要求，象“搭積木”一樣，快速拼裝出各種類型的機(jī)床夾具。由于組合夾具省去了設(shè)計(jì)和制造專用夾具時(shí)間，極大地縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，因而有效地縮短了小批量生產(chǎn)周期，即提高了生產(chǎn)效率。另外，組合夾具還具有定位精度高、裝夾柔性大、循環(huán)重復(fù)使用、制造節(jié)能節(jié)材、使用成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。故小批量加工，特別是產(chǎn)品形狀較為復(fù)雜時(shí)可優(yōu)先考慮使用組合夾具。
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