效能分析
關注創建者：航發設計 創建時間：2023-01-13
效能分析的視頻教程
HFSS軟件電磁兼容性仿真培訓
培訓課程第1章節介紹HFSS軟件及其理論基礎，同時詳細講解了為什么需要做電磁諧振分析；第2章節詳細講解如何采用HFSS軟件進行電磁諧振分析，以及講解了分析中若干需要注意的問題；第3章節講解如何采用HFSS軟件進行電磁屏蔽效能分析，講解了定量分析屏蔽效能的理論基礎，以及屏蔽效能分析中所需要注意的問題；第4章節講解如何在HFSS中對（多股）電纜進行快速建模，以及如何對電纜進行電磁場分析；第五章節講解PCB
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Moldex3D 2022 智能制造
最新版本的模流分析軟件Moldex3D 2022，與全球客戶一起突破疫情與國際情勢的多重挑戰。新一代的Moldex3D持續強化系統架構與精進分析效能，讓每一位使用者都能夠更快速、更準確且更簡單的獲取模流分析結果。
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Moldex3D 2022智能制造新版本發布
新一代的Moldex3D持續強化系統架構與精進分析效能，讓使用者更快速、更準確且更輕松的獲取模流分析結果。除了軟體功能的進化，也同步提供云端大數據管理平臺iSLM，以及擁有超過8,000筆材料數據的MHC材料云(Material Hub Cloud)，是您從設計到制造端都不可或缺的智慧推手。
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效能分析的實例教程
由式(1)可得，當散熱效率一定時，周期長度P與散熱孔直徑D滿足下式：
此外，本文為了定量分析金屬散熱孔陣的電磁屏蔽效能，還定義屏蔽效能(Shielding Effectiveness，簡稱SE)為有無屏蔽時空間中同一位置的電場強度之比：
式中，
E0代表無金屬散熱孔陣時空間某位置的電場場強，
ES 代表有金屬散熱孔陣時空間該位置處的電場場強。當入射波的電場強度相同時，屏蔽區域內電場強度越小即SE越大，表示屏蔽效能越好。
由于影響金屬散熱孔陣的電磁屏蔽效能因素較多，其SE不僅與散熱孔本身幾何參數及周期排布有關，還與電磁波的入射方式及頻率有關 [7]，因此，在絕大多數情況下，SE與相關因素之間的調控規律無法用簡單的解析式進行表達，這在一定程度上限制了金屬散熱孔陣的研究與應用。為了解決上述問題，研究者開發出多種電磁波數值模擬方法對金屬散熱孔陣的SE變化規律進行研究，如時域有限差分方法 [8]、有限元 [9] [10]、矩量法 [11] 等方法。上述方法在研究分析金屬散熱孔陣的SE調控規律方面，展現出靈活、快速、不受頻段限制等特點，近年來得到了研究者的廣泛青睞。
基于以上原因，本文采用有限元方法對正六邊形分布圓形金屬散熱孔的SE在5G通信譜段進行數值仿真分析。在本文中，金屬選定為銅，這主要由于其具有良好的散熱特性及電磁屏蔽特性，是最為常見的金屬屏蔽材料之一。金屬散熱孔陣上下介質設定為空氣，并在空氣層外加設一定厚度的完美吸收層，用以模擬在無限大空間中金屬散熱孔陣的電磁波屏蔽效能。同時，為了體現金屬散熱孔陣的周期性排布特點，本文選定正六邊形作為單個周期單元(如圖1(b)中虛線所示)，并將其正六邊形的六條邊設為周期性邊界條件。
展開 Moldex3D冷卻分析不僅提供所需的冷卻時間，更可進一步提供模內的溫度變化。此外，冷卻行為如：流率、壓力損失、渦旋與死水區域，都可透過Moldex3D真實三維冷卻系統分析獲得預測結果。要達到異型水路和冷卻效率優化不再是遙不可及。
Moldex3D 的異型水路解決方案有：
大幅提升冷卻效率。異型水路可以將整體的冷卻速率差異降低。
減少生產周期和成本
確保較佳產品質量
本案例的產品規格如下：
長度：23 mm
寬度：15 mm
高度：51 mm
主要的厚度：約3 mm
我們將以這個案例進行傳統水路和異型水路的比較；傳統的冷卻水路設計在公模側是使用隔板式水路，然而，異型水路則可以依產品而行，滿足多變的設計。
異型水路設計距離模穴表面等距離，然而，由于受到幾何模型的限制，冷卻水路仍然無法深入許多地方。在這個案例中，冷卻水路的平均值直徑是4公厘，模穴與水管相距8.3公厘，水管間則是相距9公厘。，
以下為一些水路設計的模擬結果：
傳統的水路設計在冷卻結束時的塑件表面溫度如下所示，溫度從60.04-134.02℃。模穴壁的溫度分布相當低且一致；然而，在公模側，塑件的表面溫度會因區域而異。紅色圈選處為最高溫，很明顯地看出，并無水路經過該處。
以下的圖顯示圈選處所需的冷卻時間。冷卻時間指的是從保壓結束之后到脫模，如數值所顯示，冷卻所需時間約為101.55秒，默認值(20秒)不足。
冷卻結束時的表面溫度分布如下圖所示，溫布從57.82-129.95 ℃，低于傳統水路設計，除此之外，公模側的溫度分布，異型水路的設計也比傳統設計更均勻。
展開 多年來Shadow 在模流分析上嘗試過多套軟件方案，最后采用了精度和準度高的Moldex3D 軟件。對Shadow 的團隊而言，最重要的是能對使用的軟件能產生信心。經過多年的驗證，Moldex3D 是市面上值更得信賴、精準和更真實的仿真軟件。
Moldex3D軟件使Shadow 在提供重要信息給客戶時，能更有效率且更精準，讓客戶在實際生產前就能完全了解產品設計的限制和效能。經過多年，Shadow已成功將Moldex3D 導入工藝并提高產能，協助客戶在生產周期中節省大量成本。
Shadow Polymer Industries 的總裁和首席工程師Robert Hickman表示：「 和Moldex3D合作近十年，Shadow 獲得客戶高度的評價，同時為客戶大幅提升利潤」。「藉由持續與科盛科技(Moldex3D)合作，Shadow對于提供客戶更真實的仿真解決方案來改善產品質量、減少周期及簡化工藝十分有信心。也因為如此，Shadow 能持續成長并獲得客戶的高度肯定。」
圖一 模擬異型水路冷卻效率 圖二 充填射壓分布圖
展開 大綱
本研究以熱像儀搭配壓力/流量計構成的監測系統，對積層制造（3D打印）制作的鑲件之表面溫度及異型水路的流量效能進行實時監控，并與相同條件下的Moldex3D模擬結果進行比對，結果顯示仿真與實際測試一致，能有效降低復雜產品的開發成本。
挑戰
? 評估在投入生產前設計不銹鋼異型水路取代鈹銅高導熱的效益
? 模擬結果須與真實匹配性高
? 測試系統做為3D打印異型水路模具的效能驗證工具
解決方案
利用模座預熱模塊重現異型水路模具的熱成像溫度分布
效益
? 模擬與實際測試結果一致
? 模具壽命增加一倍
? 模具制造成本為原本鈹銅模具的一半
案例研究
水路設計對于塑料成型的模溫差與翹曲的影響甚為重要，而以積層制造/3D打印方式制造的異型水路能夠改善傳統水路的缺點，包括降低熱點溫度、減少制程周期時間等。但異型水路制作成本較高，需要搭配精確的模擬分析以提高應用普及度。本研究建立一測試系統，監控模具溫度場及流場，并根據實際熱傳效能來輔助模型建立與參數設定，提高異型水路的設計效能。
綜合上述，將使用3D打印的方式制造另一兼具使用壽命長與優異冷卻效率的模具，選用的模具材質為高硬度的不銹鋼，在3D打印生產前，先使用Moldex3D模擬結果協助客戶判斷模具的特定關鍵區域是否達到預期，評估項目包括溫度分布及異型水路的流場效能。
分析完成后，由水路的速度仿真結果可知，出水口流速約84.35cm/s，經由換算得到流量為3.97L/min，而實際測量的流量值為3.80L/min，兩者結果相當接近。
實驗進一步使用熱像儀紀錄模具升溫過程的溫度分布。由圖一比較溫度結果可知，仿真與實際測試的結果一致，呈現相同的分布趨勢，且隨時間增加，溫度分布逐漸趨于均勻。
展開 在水平方向上，大功率器件盡量靠近印制板邊沿布置，以便縮短傳熱路徑；在垂直方向上，大功率器件盡量靠近印制板上方布置，以便減少這些器件工作時對其他器件溫度的影響，如下所示：
3
添加散熱器
若PCB自身散熱效果不好，可在發熱器件上加散熱器或導熱管，當溫度還不能降下來時，可采用帶風扇的散熱器，以增強散熱效果，將散熱罩整體扣在元件面上，與每個元件接觸而散熱，如下所示：
如果有條件的話，進行印制電路的熱效能分析是很有必要的，如現在一些專業PCB設計軟件中增加的熱效能指標分析軟件模塊，就可以幫助設計人員優化電路設計。
效能分析的最新內容
contenteditable="false" width="100%">在工業4.0與資源勘探數字化的浪潮下，傳統的“現場取樣-實驗室送檢”模式因漫長的周期，已難以滿足工業對決策效率的極致追求，Wabtec（原奧林巴斯科學解決方案部門）推出的Vanta系列手持式X射線熒光（XRF）分析儀，通過將實驗室級的分析能力濃縮于堅固的便攜機身中，成功打破了這一瓶頸，這不僅是一次技術的迭代，更是一場關于現場元素分析的效能革命
Moldex3D 2026的重要更新及亮點如下：https://www.moldex3d.cn/products/moldex3d-2026/
更進化的分析效能，確保結果精準高效
Moldex3D 2026 持續精進求解器架構與優化模擬效能，滿足不同產業客戶對高精度模擬的需求。
Moldex3D 在業界率先支持并行計算，以求大量增進分析計算效能，在更短時間內完成復雜、內含大量網格元素的模型分析數據。高效率的平行化計算核心可進行完整的充填、保壓、冷卻、翹曲、玻纖排向、反應射出…等計算。此外，Moldex3D 并行計算技術可同時支持多CPU和叢集式計算機計算。
對于光學零件，纖維補強汽車零組件、連接器、齒輪..等等，對高精度和高速計算的需求永遠不能低估。
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利器5：行為矯正系統
東莞某電子廠的AI督導方案：
操作前：推送模塊使用指南短視頻
操作中：實時提示更優功能組合
操作后：生成效能分析報告使新人工程師上手效率提升3倍。
大綱
本研究以熱像儀搭配壓力/流量計構成的監測系統，對積層制造（3D打印）制作的鑲件之表面溫度及異型水路的流量效能進行實時監控，并與相同條件下的Moldex3D模擬結果進行比對，結果顯示仿真與實際測試一致，能有效降低復雜產品的開發成本。
挑戰
? 評估在投入生產前設計不銹鋼異型水路取代鈹銅高導熱的效益
? 模擬結果須與真實匹配性高
? 測試系統做為3D打印異型水路模具的效能驗證工具
Moldex3D 在業界率先支持并行計算，以求大量增進分析計算效能，在更短時間內完成復雜、內含大量網格元素的模型分析數據。高效率的平行化計算核心可進行完整的充填、保壓、冷卻、翹曲、玻纖排向、反應射出…等計算。此外，Moldex3D 并行計算技術可同時支持多CPU和叢集式計算機計算。
對于光學零件，纖維補強汽車零組件、連接器、齒輪..等等，對高精度和高速計算的需求永遠不能低估。
科盛科技(CoreTech System)一直致力于提供高質量高效能的模流分析軟件 – Moldex3D。在席卷全球的科技發展與數字轉型的浪潮之上，科盛于2023年正式推出創新成型云端平臺 – “Moldiverse”。Moldiverse 提供多項在線服務：塑料材料庫、機臺特性數據分析及塑料加工數字教材，讓用戶能獲取最新的塑料產業資資源與服務。
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