微放電仿真
關注創建者：ANSYS肖運輝 創建時間：2019-09-27
微放電仿真的視頻教程
ANSYS新版本功能速遞: HFSS微放電仿真
主要內容綱要如下： 1.微放電機理與危害 2.微放電仿真方法：HFSS的微放電求解器 3.HFSS微放電仿真過程 4.案例演示 5.答疑討論
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微放電仿真的實例教程
電弧放電仿真 ￥1000
電弧是指在兩個電極之間，因為電壓差引起的電離氣體擊穿形成的氣體放電現象。當兩個電極之間的電壓達到一定程度時，電流會在兩個電極之間形成一個通道，導電氣體會被電離，形成一個帶電等離子體，這就是電弧。電弧的形成需要滿足一定的條件，包括足夠的電壓差、適當的電極間距、導電氣體的性質等。當這些條件得到滿足時，電壓會加速導電氣體中的電子，形成高能電子束，撞擊氣體分子，激發化學反應并產生離子。這些帶電粒子會導致氣體的電導率增加，從而使電流在電極之間建立起電弧通道。電弧的特點包括高溫、高亮度、高能量和高頻閃爍。它具有強烈的熱輻射和光輻射，可以產生明亮的火花、火焰和光弧。由于電弧可以提供高能量，因此廣泛應用于電焊、電切、電刷涂等工業和實驗室應用中。
本案例基于COMSOL軟件多個物理場模擬了電弧放電的過程，模擬結果如圖所示：
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展開 微放電仿真
微放電仿真分析各類射頻微波器件如波導、微帶、濾波器環形器等的真空二次電子倍增效應，軟件直接導入HFSS計算的電磁場分布，準確快速的計算功率擊穿闖值。支持金屬、介質、鐵氧體等材料以及磁偏置定義。可直接定義微放電關鍵區域及放電時間，實現對電子數量及運動軌跡的實時追蹤。
其他應用領域
FSS/EBG設計
目標 RCS 的計算與縮減(雷達目標特性)
醫療儀器
HFSS的器件庫中擁有人體模型，包括正常人體的所有部分如骨、肌肉、皮膚、毛細血管、神經、大腦等，能夠仿真非勻質人體模型處于由核磁共振設備產生的射頻磁場中的一系列電磁效應，預測醫療儀器是否對人體帶來電磁輻射超標的風險。
RFID設計
-HFSS對RFID天線的仿真
-RFID電路與天線的場路協同仿真
-包含工作環境在內的RFID系統級仿真
電真空
-電真空行波管的場分布和工作模式仿真
光纖
-光纖中的場分布和模式傳輸
深圳市優飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產品開發平臺解決方案與物聯網技術開發的國家級高新技術企業。
十多年來，優飛迪科技在數字孿生、工業軟件尤其仿真技術、物聯網技術開發等領域積累了豐富的經驗，并在這些領域擁有數十項獨立自主的知識產權。
展開 直流輝光放電數值仿真 ￥500
<p>長期以來，低壓狀態下的直流輝光放電一直用于氣體激光器和熒光燈。由于解與時間 無關，因此直流放電對于研究很有吸引力。本案例使用等離子體接口來建立對正柱區區的分析，其中通過在陰極處發射二次電子來維持放電。柱內電子密度的仿真結果如圖1所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202301/d6784e9c0550438394d3858de9c0b9f8.gif" alt="電子密度.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖1 電子密度</strong></p><p> 電子密度峰值出現在陰極下降與正柱區 之間的區域，該區域有時被稱為法拉第暗區。電子密度在徑向上迅速降低，這是由于電子向柱外壁的擴散損失導致在壁上積累表面電荷造成的。負電荷的積累導致柱中心 產生了對壁的正電勢。</p><p> 電子溫度仿真結果，如圖2所示。電勢仿真結果，如圖3所示。
展開 固體中He氣放電數值仿真 ￥500
本案例所建立的模型中，固體部分通過靜電場和稀物質傳遞物理場模擬電荷的傳輸和固體電場分布，氣體部分通過等離子體場模擬氦氣的輝光放電。通過域1和3包裹域2模擬固體包裹氣體，探究固體中電荷傳輸和電場分布對氣體放電的影響。基于COMSOL軟件實現了固氣界面的表面電荷耦合，COMSOL軟件中采用的模塊及模型如圖1所示。
仿真結果如下圖所示。
終端電流及電壓
氣體放電電壓
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當平均電場達到 3x10 6時，放電首先發生在電池的邊緣伏/米。高導電性電弧通道會耗散任何進一步沉積的電荷。隨著時間的推移，擊穿后電導率超過玻璃電導率，導致較低的電場平衡。電荷密度圖顯示了由于入射電子而產生的負電荷層。正圖像電荷形成在電池和底部基板的邊緣，而負電荷形成在粘合劑的頂部。這導致電池邊緣的電場增強，導致多個同時擊穿。隨著擊穿的發生，它們會消散高能電子等離子體沉積的空間電荷，從而緩慢降低模型中的總電荷。通過查看放電前后能量和電荷的變化，我們可以計算出它們的平均值。平均電荷為 117 nC，平均能量為19mJ.
為解決上述應用，Ansys EMA3D Charge 利用多個能夠進行協同仿真的物理求解器：表面電荷平衡求解器、電磁學的全波 FEM 解決方案和 3D 粒子傳輸工具。Ansys EMA3D Charge 提供了一種準確詳細地模擬各種儀器、材料和軌道目標的電荷積累和耗散的方法，可幫助設計團隊開發更強大的空間平臺，并最大限度地提高這些昂貴項目的長期成功概率.
了解有關Ansys EMA3D Charge 平臺級 EMC 電纜建模的更多信息。https://www.ansys.com/products/electronics/ansys-ema3d-cable
1. “空間環境對空間系統的影響”，HC Koons、JE Mazur、RS Selesnick、JB Blake、JF Fennell、JL Roeder 和 PC Anderson；空間與環境技術中心技術運營；1999 年 7 月 20 日
根據Ansys Blog翻譯轉發
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授課時間
2026/5/19（二）-5/20（三）
AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
課程費用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
工作原理
傳統的上下載型微環諧振器（MRR）的基本結構如圖1（a）所示，它由兩個直波導和一個環形諧振腔構成。當光從輸入端耦合進MRR后，會被限制在環形諧振腔內循環傳輸，對于一些特定波長的光，其在MRR中傳輸一周之后的相位變化量是2π的整數倍，使得該光會與輸入光發生相長干涉，當光不斷輸入MRR后，光能在MRR中穩定分布，傳輸和貯存，這就是MRR的諧振態。而其他波長的光無法與輸入光發生相長干涉，使其無法在
積鼎科技依托 VirtualFlow 數值計算仿真平臺，運用先進數值模擬方法，可開展氣液兩相流多相動力學及其特性的數值模擬研究。在眾多工程應用中，高密度和高粘度比的多相流發揮著關鍵作用，然而，對這類流動進行穩健且準確模擬的方法仍有待完善。本文針對工業界廣泛應用的兩款多相流數值計算（CMFD）軟件 —— 國外商軟與積鼎科技的 VirtualFlow，在狹小管道兩相流仿真預報方面展開全面對比。兩款軟件核心差異在于采用不同的常用兩相流模擬方法
該示例是對 Gschrey 等人的單光子源設計[1]的改編。 該幾何結構由多層襯底構成，襯底為布拉格反射鏡，在襯底頂部有一個微透鏡，量子點位于頂層內：
由布拉格反射鏡組成的微透鏡幾何結構示意圖（旋轉對稱）
入射波長為969nm的近場和遠場圖
下圖展示了球面微透鏡在不同極化方向時，三個偶極子的近場強度和遠場強度（具有不同比例的偽彩色圖）：
x、y、z方向極化偶極子的強度（
該示例是對 Gschrey 等人的單光子源設計[1]的改編。 該幾何結構由多層襯底構成，襯底為布拉格反射鏡，在襯底頂部有一個微透鏡，量子點位于頂層內：
由布拉格反射鏡組成的微透鏡幾何結構示意圖（旋轉對稱）
入射波長為969nm的近場和遠場圖
下圖展示了球面微透鏡在不同極化方向時，三個偶極子的近場強度和遠場強度
微制動器-電熱耦合仿真.sim
本文是通過starccm軟件來復現comsol中的微執行器案例，進行電熱耦合分析。相應的模型圖如下
對應的電邊界條件：
熱邊界條件：
starccm實現
幾何：
電仿真.sim
本文是通過starccm軟件來復現comsol中的微執行器案例，進行電分析。相應的模型圖如下
對應的電邊界條件：
starccm實現
幾何：
網格：
物理連續體設置：
該示例是對 Gschrey 等人的單光子源設計[1]的改編。該幾何結構由多層襯底構成，襯底為布拉格反射鏡，在襯底頂部有一個微透鏡，量子點位于頂層內：
由布拉格反射鏡組成的微透鏡幾何結構示意圖（旋轉對稱）
入射波長為969nm的近場和遠場圖
下圖展示了球面微透鏡在不同極化方向時，三個偶極子的近場強度和遠場強度（具有不同比例的偽彩色圖）：
強力工具無法更新?？
設計精度不夠稱心?？
二次開發效率太低?？
SIMULIA CST Studio suite 2025 新功能上線
帶您“零幀起手”電磁仿真，作為電磁設計和仿真領域的佼佼者，SIMULIA CST 2025 帶來了令人振奮的新功能全面提升了設計精度與效率。
SIMULIA CST
1、常規彈簧連接
? 通過定義僅軸向、各向同性或正交各向異性彈簧，在曲面之間輕松創建自定義彈簧連接。
? 通過添加自定義合規性提高仿真性能和精度。
優點
利用新的彈簧連接功能，實現更簡單、更逼真的仿真設置。
2、增強了銷釘連接
? 在使用分布式的銷釘連接時，提高所有算例的求解性能。
