ANSYS電磁仿真的案例
【8月24-27日 北京】ANSYS-Maxwell電磁閥仿真專題
“ANSYS-Maxwell電磁閥仿真專題”
一、課程背景：
電磁閥是用電磁控制的工業設備，是用來控制流體的自動化基礎元件，屬于執行器，并不限于液壓、氣動。用在工業控制系統中調整介質的方向、流量、速度和其他的參數。電磁閥可以配合不同的電路來實現預期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。
電磁閥相關設計計算，僅按原先的磁路法進行電磁計算，得到的結果好多是一個最終數值結果，而電磁場可能涉及好多方面，材料、結構、位置等，細稍變化可能都會引起整個電磁場的變化從而影響最終的結果，而磁路法往往省略好多因數，僅考慮主要的因數，這就造成我們計算的結果誤差。為減少計算誤差，更好的反映整個電磁場情況，提高工程師電磁相關分析設計能力，特舉辦“ANSYS-Maxwell電磁閥仿真專題” 培訓。
二、增值服務：
1、贈送定制U盤一個；
2、同一單位2人報名享受9折優惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優惠；
3、課程結束后可免費獲得價值2660元的同步教學視頻；
4、參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為培訓講授的補充。
三、授課專家：
主講老師均來自著名高校、科研機構及企業的高級專家和高級工程師，長期從事CAE仿真領域的教學科研工作，從事多項國家重點研發計劃項目，具有資深的技術底蘊和專業背景，擁有豐富的科研及工程技術經驗。
四、時間地點：
2018年8月24日-8月27日 北京
(第一天報到，授課3天)
五、課程大綱：
六、培訓費用：
1、標準費用：3800元/人（含培訓費、資料費、培訓期間午餐費、結業證書費），住宿可統一安排，費用自理。
展開 ANSYS在電磁作動器設計中的仿真應用
驅動電路與Maxwell有限元模型瞬態鏈接實現協同仿真；機械管腳直接連接定義重量、力、彈簧和停止位限制的裝置等。
圖4：Simplorer平臺下作動器系統級仿真
左圖為線圈電流、電壓隨銜鐵位置變化的曲線；右圖為銜鐵受力對時間的波形
電磁-熱仿真
一旦在電磁場仿真分析中得到時域下的線圈和鐵芯損耗，就可以通過ANSYN WB環境映射到ANSYS Mechanical或者ANSYS CFD（計算流體動力學）中做熱分析，如圖5所示。一，電磁場分析得到的總損耗空間分布映射到ANSYS CFD（計算流體動力學）熱模型中，CFD軟件能夠精確計算復雜散熱環境，包括對流和傳熱，直接計算各部件的溫升并將溫度數據反饋回Maxwell中修改材料的溫度屬性重新計算損耗，如此雙向耦合反復迭代，得到作動器線圈和鐵芯等部件穩態溫度。二，也可以在溫度場計算中采用簡單設置，即在Mechanical中直接定義傳熱系數，或者此傳熱系數由CFD軟件計算得到，再通過電磁-熱瞬態熱性能和熱循環分析迭代多次后得到作動器的穩態溫度，此流程的仿真計算速度要比在CFD中直接計算溫升快。
圖5：ANSYS WB可直接映射電磁損耗到靜態Mechanical或者動態CFD熱模型中，實現電磁、熱雙向耦合分析
總結
ANSYS集成化設計平臺，提供了電磁作動器電磁場有限元精確分析和設計工具，既能完成作動器本體靜態、瞬態磁場分析，也能完成熱場、電路和系統分析?？梢詭椭颈憬?、準確地實現無縫集成的一體化作動器設計流程，通過高精度仿真，最大限度的減少制作樣機次數，縮短開發周期，降低開發成本，有利于公司在激烈競爭中脫穎而出。
來源： 中潤漢泰
展開 7/21 Ansys射頻芯片（RFIC）電磁場仿真技術介紹
射頻芯片（RFIC）因其工作頻率高、尺寸精細、結構復雜等特點，對其進行電磁場仿真和參數抽取長期以來都是芯片設計過程中的重要挑戰，射頻芯片設計師一直在追求能夠對大規模、高集成度的射頻芯片進行更高效更精準的電磁場仿真解決方案。Ansys最前沿的射頻芯片電磁場仿真技術可以使仿真無縫集成到芯片EDA設計流程中，綜合設計功能幫助設計師快速找到多種形式傳輸線、螺旋電感等無源結構的最佳設計，其獨有的電磁場求解引擎可以針對芯片特有的3D結構實現高達110GHz頻率的高效率高精度參數抽取，同時滿足最嚴苛的容量要求，從而幫助設計師在密集走線、電容器陣列和有源器件上對芯片整體的電磁場性能進行仿真，設計師也可以選擇使用業界標準的3D電磁場求解引擎HFSS對芯片的關鍵部分進行高精度仿真驗證。而且Ansys具有強大的Post-LVS RLCK抽取功能，可提供前所未有的容量，使設計師分析極其復雜的版圖，輕松獲得大型數字總線和敏感RF走線之間的復雜電磁分布和耦合結果，在Sign-off階段準確預測芯片內潛在的電磁干擾情況。
會議大綱：
1. RFIC的完整的電磁場仿真重要性
2. Ansys完整電磁場仿真解決方案-HELIC
3. HELIC內置四大平臺介紹與實例
4.
展開 基于ANSYS的PCB電磁兼容仿真案例
資源效果分析
由于只針對“問題” 區域進行仿真，可使用HFSS 3D Layout的cutoff工具，大大簡化了 仿真計算量，一般配置的計算機即可完成相關仿真。
2.3 結論
“完整” 的地平面對電場和磁場有明顯的“隔離”效果，降低了信號的路徑及其返回路徑“產生”噪聲干擾的風險。過孔與平面間的電源噪聲耦合主要耦合形式是互容，過孔附近的電場特征明顯，場特征 類似“電容器”；過孔的反焊盤設計對過孔耦合平面噪聲有較大幫助，平行板電容器的容量與平板間距成反比，與交疊平板面積成正比。過孔間的噪聲耦合中，回路的磁場特征明顯，場特征類似“變壓器”。信號的返回路徑分析對過孔間的噪聲耦合非常有益，信號返回電流“抵消”信號路徑電流上產生的磁場。因此仿真主要針對不“完整”的地平面和返回路徑不連續的結構進行分析，這大大簡化了單板噪聲干擾仿真的工作量。提取返回路徑不連續物理結構進行電磁分析，并將電磁特征轉換為電氣特征，即S參數。只要分析S參數中表征耦合的數據就可以分析出噪聲耦合的強弱。
文中案例選自《ANSYS電磁兼容仿真與場景應用案例實戰》
展開 
【1月18-21日 北京】“ANSYS-Maxwell電磁仿真及多物理場” 工程應用
一、課程背景：
眼下電磁和機電設備設計工程師們正面臨持續增長的競爭壓力：產品要小型化、更安全可靠、更高效，成本要降低。長期的實踐證明：通過借用仿真軟件能大幅降低原型機測試和生產成本；ANSYS Maxwell是工業界領先的電磁仿真軟件，能滿足機電產品工程師的仿真設計需求，提升高品質產品設計能力。
ANSYS多物理場解決方案能幫助工程師單獨和綜合分析多種物理力的效果，從而根據需要得到最高保真度的解。ANSYS能夠提供博大精深、經過實踐驗證的求解器技術。將上述求解器技術應用于多物理場仿真，是許多工程師下一步工作的選擇。
Maxwell已集成到ANSYS先進的仿真平臺Workbench中，Workbench獨特的項目圖形化界面把整個仿真過程緊密結合在一起，完成復雜的多物理場耦合分析，通過電磁場與電場、電磁場與熱場和電磁場與結構等物理場相互耦合分析產品，可以在產品設計階段就能減少產品問題。為此特舉辦“ANSYS-Maxwell電磁仿真及多物理場”工程應用培訓。
二、增值服務：
贈送定制U盤一個；
同一單位2人報名享受9折優惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優惠；
課程結束后可領取該課程課件、配套CAE模型及10套相關學習資料；
參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為培訓講授的補充。
三、授課專家：
主講老師均來自著名高校、科研機構及企業的高級專家和高級工程師，長期從事CAE仿真領域的教學科研工作，從事多項國家重點研發計劃項目，具有資深的技術底蘊和專業背景，擁有豐富的科研及工程技術經驗。
展開 ANSYS Electromagnetics Suite 2023 R1 三維電磁（EM）仿真軟件及教程分享
Ansys Electronics Desktop（AEDT）是一款支持真正電子系統設計的平臺。AEDT可通過使用電氣CAD（ECAD）和機械CAD（MCAD）工作流程訪問Ansys黃金標準的電磁仿真解決方案，例如Ansys HFSS、Ansys Maxwell、Ansys Q3D Extractor、Ansys SIwave和Ansys Icepak。
此外，它還能夠直接鏈接到完整的Ansys熱、流體和機械求解器產品組合，以用于開展綜合多物理場分析。這些解決方案之間的緊密集成可為用戶提供前所未有的設置易用性，而且能夠更快速地求解設計和優化的復雜仿真。
Ansys Electronics Desktop 是用于研發和虛擬設計原型構建的高級電磁工具。它可以縮短設計周期并提高產品的可靠性和性能。
EMI/EMC分析
復雜環境中的射頻干擾（RFI）
已安裝天線和射頻共址分析
射頻系統和電路分析
信號和電源完整性分析
解壓「ANSYS Electronics Suite 2023 R1 x64.iso」之后，進入解壓出來的文件夾，雙擊其中的setup.exe啟動安裝向導程序。
server名稱和端口號保持默認的“LOCALHOST”以及 1055即可。
一個常見的安裝錯誤及解決方法
如果您在安裝過程中不幸出現了上邊圖示的錯誤，不要慌，先添加一個環境變量，然后再進行修復安裝即可。
展開 三星采用Ansys仿真產品創建半導體設計，優化高速連接
三星將采用Ansys電磁仿真工具套件，依托最先進的工藝技術開展含5G/6G在內的尖端設計
主要亮點
Ansys仿真解決方案向三星開發人員提供綜合全面的電磁感知設計流程，在提高生產力的同時降低設計風險
三星設計人員將受益于Ansys提供的先進功能、速度和集成能力，將電磁設計周期縮短10倍，從而加快產品上市進程
Ansys推出的自動反標等領先業界的設計功能，將通過速度更快、預測能力更強的準確計算與建模，優化三星的片上設計
三星Foundry將采用Ansys業界領先的電磁（EM）仿真工具，依托最先進的芯片、節點和工藝技術開展含5G/6G在內的超現代設計。Ansys仿真解決方案，將向三星最先進的半導體技術提供綜合全面并且功能、速度和集成能力均有所提升的電磁感知設計流程，縮短片上設計周期，優化高速連接，同時助力減少設計錯誤并降低設計風險。
三星設計人員將運用Ansys的電磁設計工具，包括Ansys RaptorX、Ansys VeloceRF和Ansys Exalto，助力將小型設計的上市時間縮短2-3周，將復雜設計的上市時間縮短2個月。憑借可優化計算與建模的自動化功能，以及更高容量，Ansys軟件將幫助三星團隊以更高的保真度更快速地完成設計。
三星采用Ansys仿真產品創建半導體設計，優化高速連接
三星電子代工設計技術團隊副總裁Sangyun Kim表示：“電子系統和工藝技術在不斷發展，因此行業需要先進的電磁設計功能。我們認為Ansys仿真解決方案能幫助應對這方面的挑戰，該解決方案既能夠精準地滿足設計需求，同時又能縮短設計時間、降低成本與風險?！?/span>
展開 2026 R1 | Ansys電磁仿真專題全面上線
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6/10 | 機器人中的機電系統仿真
講師簡介：
楊利輝 | Ansys主任應用工程師
主題簡介：整個機器人產業主要由工業機器人、自動導引車輛和自主移動機器人組成，機電系統是機器人的硬件和動力基礎，對機器人的性能、成本和穩定性起著決定性作用。采用Ansys仿真平臺，能夠對機器人用的電機、電機控制器、PCB板、電源、電池等，進行電磁性能、電磁兼容性能、溫度性能、結構穩定性等多物理場的仿真分析和優化，協助用戶設計出性價比高、性能穩定的機器人。
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6/16 | Ansys軸向磁通電機電磁仿真與優化
講師簡介：
張有全 | Ansys首席應用工程師
王楊 | Ansys主任應用工程師
主題簡介：待更新。
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6/23 | AI/ML 驅動的天線、微波與互連器件電性能設計
講師簡介：
王曉峰 | Ansys主任應用工程師
主題簡介：AI/ML技術正在加速天線、微波及互連器件電性能設計流程的智能化升級。通過機器學習對電磁仿真結果進行快速建模與預測，在保證精度的同時可顯著減少仿真次數，提升設計效率。本次網絡研討會將介紹 Ansys optiSLang 與HFSS 的協同應用方法，結合工程實例，講解基于 AI/ML 的參數優化、多目標權衡及魯棒性設計思路，幫助工程師深入理解 AI 技術在高頻器件設計中的實際應用價值。
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7/14 | CLLC電源變壓器的飽和及損耗仿真
講師簡介：
劉朝瑜 | Ansys高級應用工程師
主題簡介：在高功率密度 LLC 諧振變換器中，磁集成變壓器與諧振電感的損耗已成為效率與熱設計的關鍵瓶頸。
展開 Ansys高頻電磁應用領域及案例（下篇）
HFSS作為Ansys電磁兼容仿真方案中的高頻三維結構核心求解工具，具有舉足輕重的作用，可應用于板級及系統級，尤其是涉及到射頻和環境的無線系統與全平臺集成的仿真場景當中，其中天線與PCB等問題，前面已經有較為詳細的描述。
射頻干擾RFI
-汽車、飛機、手機等搭載多通信系統的射頻干擾仿真
-無線倉庫的射頻干擾仿真
人體的電磁暴露
-高精度EM 仿真提供E和H場值
-頻率相關的介電常數
-人體模型與電磁場強度的限值進行比較
-變電站和高壓線路
-無線通信設備的SAR
-船舶飛機和平臺的EEE和輻射危險
-HERO,HERP.HERF、HERA
全平臺電磁仿真
雷擊與放電區域
高強度瞬態電磁場對電子設備的損害是致命的，典型的高強度電磁脈沖干擾包括雷擊，EMP，HEMP，ESD，以及HIRF高強度輻射場(High Intensity Raidated Field)但系統受高強度電磁場干擾或雷擊ESD等影響時，設計者必須保護系統或敏感設備不受損壞，且具備保持正常工作的能力。Ansys仿真軟件可以從時域頻域兩方面模擬HIRF和雷擊等瞬態強電磁脈沖的影響，幫助設計者定位HIRF和雷擊發生的熱點，查看HIRF和雷擊之后的放電路徑，并通過混合算法，對超大物體如航母等進行三維電磁分析。
用Q3D尋找人手和手機的模型中可能放電的熱點區域，Q3D中分析得到的電荷密度(絕對值)分布。
雷擊放電路徑與間接效應
場景分析
RS232接口電路，在核爆脈沖作用下，內部電路信號波形的干擾情況仿真。
展開 Ansys整車線纜電磁兼容解決方案及最佳實踐
汽車行業的EMI/EMC認證挑
戰
1、電子系統日益復雜的車輛需要通過 EMC 測試
‐ 智能座艙、無人駕駛、新能源動力系統等
2、EMC實驗測試昂貴且冗長
‐ 戴姆勒投資約 5000 萬歐元新建 EMC 測試設施
‐ 超過200人在這個設施工作，多班倒
3、由于 EMC 測試失敗導致量產推遲，可能會花費數百萬美元
4、銷售后發現的 EMC 問題可能具有巨大的成本，包括直接（召回和修復）和間接（公司形象）
‐ 更糟的是涉及汽車制造商責任的事故
‐ 在 AD/ADAS 中，電纜串擾可能會導致事故
全車虛擬EMI/EMC測試
ANSYS電磁兼容仿真能力
組件到板級，再到系統級 EMC 分析
EMA3D整車EMC仿真解決方案
通用汽車整車輻射發射案例_HFSS
EMA3D平臺級電纜系統設計挑戰
汽車復雜線束分析
ANSYS EMA3D Cable應用場景
典型成功案例
? Embraer使用EMA3D, CST和Feko，需要仿真在包括所有電纜的E2機型上的雷擊
? Embraer工程師評估：將所有電纜導入CST可能需要3年時間
? Engineers
展開 AnsysWB-功率電感器電磁仿真 ￥10
功率電感器通常有一個磁芯來增加它的電感值，從而在保持小尺寸的同時降低了對高
頻的要求，磁芯還減少了對其他設備的電磁干擾。只有粗略的解析公式或經驗公式可
用于計算阻抗，因此設計階段需要借助計算機仿真或測量。
ANSYS工程機械電磁兼容仿真解決方案
工程機械通常工作在復雜電磁干擾環境中，在這過程中可能會面臨電磁場干擾、電纜串擾等相關問題。
ANSYS仿真能力
ANSYS支持從組件到板級，再到系統級EMC分析，幫助客戶解決電磁相關問題。
-PCB板級和組件級仿真：EFT，Burst，ESD，RE，CE，BCI，輻射發射，抗擾性
-電纜線束：串擾，輻射，抗擾，電纜設計，絞線，屏蔽
-天線：合理放置、射頻共址、靈敏度劣化、輻射
-人體的電磁暴露：SAR、電磁場分布、功率密度
-全平臺仿真：HIRF、EMP、系統級輻射和抗擾
EMA3D電纜線束
HFSS與EMA3D耦合仿真
1.EMA3D 預測線纜上的時域仿真結果
2.再將EMA3D 的仿真結果加載到HFSS/Circuit里做場仿真或電路仿真。
高強度輻射場干擾
變電站/發電廠/高壓線干擾
外部電磁場對車輛的影響（高壓電纜）
整車電磁兼容仿真
ANSYS與卡特彼勒 ：全力支撐電氣化轉型，保證高可靠性
“我們面向電氣化轉型的決心非常堅定?！?/span>
展開 是否需要對IC開展電磁仿真？Ansys有話說~
》
作者： Daniel Nenni
編輯整理：成捷 | Ansys半導體事業部主任應用工程師
自20世紀90年代以來，就已經展開了對芯片金屬結構進行電磁（EM）仿真。最初，該分析僅限于單個器件（例如螺旋電感）。隨著計算機執行計算的能力日益提升，同時仿真芯片上器件的數量也隨之增多，這種發展趨勢在近期迎來頂峰：Ansys宣布HFSS可以在30個小時內求解出整個5.5mmx5.5mm 的5G射頻集成電路（RFIC）。
數十年來，人們一直使用HFSS這一行業黃金標準精度來求解芯片上結構。但是HFSS是否易于使用，而且僅適合電磁仿真專家使用嗎？它是否可以讓精通版圖和SPICE仿真的芯片設計專家使用？要求設計人員同樣也要成為另一款仿真器的專家是否要求過高？設計周期不斷縮短，芯片設計人員不能再默默排隊等候專門負責核心的電磁仿真專家組進行電磁提取。
為了滿足電路設計人員的需求，Ansys研發了RaptorH。在Ansys HFSS的支持下，RaptorH將HFSS求解器整合到原有的RaptorX平臺當中，并一并集成到Cadence Virtuoso設計環境當中。這意味著芯片設計人員現在可以在熟悉的Cadence Virtuoso環境下運行自己的HFSS仿真，無需學習新的軟件界面。此外，RaptorH也為仿真芯片上結構提供了諸多優勢。
RaptorH與Cadence Virtuoso進行集成
第一個優勢在于，RaptorH能夠滿足所有代工廠的標準要求，支持最新至3nm節點的先進工藝加密技術文件，及版圖相關效應（LDE）。此優勢帶來的影響深遠，用戶不必再為獲得準確的模型去猜測后端金屬化的專有材料屬性和厚度，代工廠也不必再擔心泄漏其知識產權。
展開 是否需要對IC開展電磁仿真？Ansys有話說~
自20世紀90年代以來，就已經展開了對芯片金屬結構進行電磁（EM）仿真。最初，該分析僅限于單個器件（例如螺旋電感）。隨著計算機執行計算的能力日益提升，同時仿真芯片上器件的數量也隨之增多，這種發展趨勢在近期迎來頂峰：Ansys宣布HFSS可以在30個小時內求解出整個5.5mmx5.5mm 的5G射頻集成電路（RFIC）。
數十年來，人們一直使用HFSS這一行業黃金標準精度來求解芯片上結構。但是HFSS是否易于使用，而且僅適合電磁仿真專家使用嗎？它是否可以讓精通版圖和SPICE仿真的芯片設計專家使用？要求設計人員同樣也要成為另一款仿真器的專家是否要求過高？設計周期不斷縮短，芯片設計人員不能再默默排隊等候專門負責核心的電磁仿真專家組進行電磁提取。
為了滿足電路設計人員的需求，Ansys研發了RaptorH。在Ansys HFSS的支持下，RaptorH將HFSS求解器整合到原有的RaptorX平臺當中，并一并集成到Cadence Virtuoso設計環境當中。這意味著芯片設計人員現在可以在熟悉的Cadence Virtuoso環境下運行自己的HFSS仿真，無需學習新的軟件界面。此外，RaptorH也為仿真芯片上結構提供了諸多優勢。
RaptorH與Cadence Virtuoso進行集成
第一個優勢在于，RaptorH能夠滿足所有代工廠的標準要求，支持最新至3nm節點的先進工藝加密技術文件，及版圖相關效應（LDE）。此優勢帶來的影響深遠，用戶不必再為獲得準確的模型去猜測后端金屬化的專有材料屬性和厚度，代工廠也不必再擔心泄漏其知識產權。此外，在模型生成中會自動實現對金屬的LDE修改，因此用戶無需手動讀取、解讀和修改幾何結構。
展開 是否需要對IC開展電磁仿真？Ansys有話說~
》
作者： Daniel Nenni
編輯整理：成捷 | Ansys半導體事業部主任應用工程師
自20世紀90年代以來，就已經展開了對芯片金屬結構進行電磁（EM）仿真。最初，該分析僅限于單個器件（例如螺旋電感）。隨著計算機執行計算的能力日益提升，同時仿真芯片上器件的數量也隨之增多，這種發展趨勢在近期迎來頂峰：Ansys宣布HFSS可以在30個小時內求解出整個5.5mmx5.5mm 的5G射頻集成電路（RFIC）。
數十年來，人們一直使用HFSS這一行業黃金標準精度來求解芯片上結構。但是HFSS是否易于使用，而且僅適合電磁仿真專家使用嗎？它是否可以讓精通版圖和SPICE仿真的芯片設計專家使用？要求設計人員同樣也要成為另一款仿真器的專家是否要求過高？設計周期不斷縮短，芯片設計人員不能再默默排隊等候專門負責核心的電磁仿真專家組進行電磁提取。
為了滿足電路設計人員的需求，Ansys研發了RaptorH。在Ansys HFSS的支持下，RaptorH將HFSS求解器整合到原有的RaptorX平臺當中，并一并集成到Cadence Virtuoso設計環境當中。這意味著芯片設計人員現在可以在熟悉的Cadence Virtuoso環境下運行自己的HFSS仿真，無需學習新的軟件界面。此外，RaptorH也為仿真芯片上結構提供了諸多優勢。
RaptorH與Cadence Virtuoso進行集成
第一個優勢在于，RaptorH能夠滿足所有代工廠的標準要求，支持最新至3nm節點的先進工藝加密技術文件，及版圖相關效應（LDE）。此優勢帶來的影響深遠，用戶不必再為獲得準確的模型去猜測后端金屬化的專有材料屬性和厚度，代工廠也不必再擔心泄漏其知識產權。此外，在模型生成中會自動實現對金屬的LDE修改，因此用戶無需手動讀取、解讀和修改幾何結構。
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