Ansys線纜輻射仿真的案例
干貨 | ANSYS線纜仿真功能介紹
隨著電子信息與通信技術的不斷發展，各種電子電力設備內部的通信線路越來越密集，用來聯接各種設備的線纜線束也越來越多，使得電子電力設備越來越復雜，同時電子電力設備工作的電磁環境也因此變得愈來愈復雜。
線纜線束等走線作為聯接各種電子電氣設備的紐帶，是形成干擾的重要因素，也是引入干擾的重要途徑，線纜線束是電磁兼容中的一個重要的課題。
使用ANSYS仿真軟件對線纜線束進行仿真，可以在產品設計前期對線纜線束性能和布局進行整體規劃。
ANSYS的理論基礎是麥克斯韋Maxwell方程組。在ANSYS HFSS/Q3D/Q2D/Maxwell 3D/ Maxwell 2D電磁仿真模塊中，有線纜線束的快速建模接口，可以方便、快速的建立雙軸電纜、同軸線纜、雙絞線束、電源電纜、線纜線束、漏纜等線纜線束模型。
ANSYS線纜線束模型
ANSYS對線纜的仿真采用有限單元法FEM（Finite Element Method），直接對線纜及其周邊環境采用三維全波算法進行計算，直接計算周圍電磁場的分布，并可以把場的仿真結果動態鏈接到電路仿真模塊中，添加激勵源與負載，進行場路協同仿真，再為線纜線束添加真實激勵，對線纜線束串擾，輻射發射，輻照敏感度進行仿真。
計算線纜線束的時域與頻域的傳輸特性，計算結果精度更高。ANSYS對線纜線束的解決方案適用于復雜模型，線纜彎曲或終端而導致的不連續性所引起的場效應也會被計算在內。
展開 AnsysWB-采用通用接觸的線纜壓接仿真 ￥20
在該示例中，多股導線通過一種稱為壓接的機械變形工藝與電氣端子（連接器）連接在一起。連接器的U形部分（握持部分）由一個堅硬的沖頭折疊環繞在導線上，形成一個B形壓接，從而在導線與電氣端子之間實現連接。
由于這種模型的復雜性，通過基于對偶的接觸方法來定義所有可能的接觸面將是一項困難且耗時的任務。通過使用通用接觸方法，接觸面會自動創建。只有有限數量的接觸面需要指定非默認的接觸屬性。柔性-柔性接觸和剛性-柔性接觸都被建模。
這個示例問題展示了通過通用接觸方法進行接觸模型構建的簡便性。該方法能夠自動創建接觸關系，并且所需輸入信息極少。當模型中涉及大量相互接觸的表面，而幾何形狀又使得確定接觸對變得困難時，這種方法尤其有用。
展開 ANSYS輻射仿真模擬
引言：
輻射傳熱過程是是借助于電磁波的能量傳播過程，是由物體內部微觀粒子在運動狀態改變時所激發出來的。由于輻射傳熱引起的熱流與物體表面熱力學溫度的4次方成正比，因此輻射傳熱分析是高度非線性的。借助于溫度場數值模擬仿真技術，可以了解研究熱輻射規律，對于爐內傳熱的合理設計十分重要，對于高溫爐操作工的勞動保護也有積極意義。
本文基于大型有限元軟件ANSYS對輻射傳熱過程溫度場模擬仿真，隨著ANSYS版本不斷更新，核心技術不斷完善，其穩態瞬態熱分析、輻射熱分析、相變分析、熱應力分析和流體熱分析功能不斷強大，更能顯示其計算精度與計算速度的良好兼顧性。
1 、輻射傳熱過程溫度場模擬仿真
1.1研究對象
本文研究的同軸圓柱體尺寸如圖所示：
圖1 研究模型
1.2基本假設
在復雜的輻射傳熱過程實際條件下，抓住主要方面模擬實驗情況，做一些合理化的假設，但同時又能保證其結果的準確性。本文做如下假設：
1）由于兩個圓柱體足夠長，將問題簡化為平面問題；
2）考慮到整個輻射傳熱過程為封閉系統，不需設置空間節點。
1.3初始條件
假設圓柱體是瞬時傳熱的。圓柱體為已知初始均勻溫度場，即:
T(x,y,z,t=0)=T
T為圓柱體溫度，即100°C.
1.4 邊界條件
傳熱是在圓柱體內徑行的的，所以把外圓柱體當做邊界條件。
外圓柱體的初始溫度:100°C
輻射率:1
兩圓柱體的輻射傳熱用Newton冷卻定律描述:
式中:α為對流換熱系數，α=65 W/m2·℃;Tf為液態金屬的特征溫度;Tw為砂型邊界溫度。
輻射傳熱后，兩圓柱體之間的導熱主要以不穩定導熱方式進行。
展開 【Ansys線上直播回看】Ansys 2020 R1 CISPR25輻射發射仿真
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通過EMC輻射發射測試認證是多數電子設備必須面臨的問題，利用虛擬分析技術可以在產品設計前期評估EMC性能、中期進行EMC設計優化與驗證，后期完成測試認證失敗的整改措施分析等，有關EMC的建模仿真的思路非常關鍵、本次研討會主要是基于Ansys平臺解決方案包括HFSS、3D Layout、SIwave、分享包括有PCB、機殼、線纜等部件電子設備的輻射發射仿真分析思路與方法，并結合案例進行軟件的操作演示，解答該仿真領域的一些常見應用問題。
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隆重向大家推出Ansys行業應用大講堂“仿真體系建設驅動數字創新”系列在線研討會；非常有幸邀請到多位高級工程師為系列網絡研討會專題助陣，歡迎積極報名參加并關注后續精彩內容！
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關于Simulation World
Simulation World是一場面向全球觀眾且為免費的在線虛擬盛會，將于2020年6月10日-11日舉行，屆時，來自Ansys，客戶和合作伙伴多名演講者將在此發表主題演講。內容涵蓋自動駕駛、電氣化、工業物聯網以及后疫情時代的數字化轉型等前沿趨勢探討，Ansys合作伙伴也將在其冠名的虛擬展廳中展示相關解決方案。立即掃碼報名！
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車燈仿真專題 | 基于ANSYS HFSS的CISPER25汽車前照燈PCB傳導輻射仿真分析
接著嘗試添加扼流電感線圈，發現傳導輻射滿足了標準，如下圖所示。
五、小結
通過ANSYS HFSS搭建的CISPER25測試環境提前對待測PCB的傳導輻射進行仿真，一方面可以識別了EMC問題，找到超標的頻點，為我們在整機送測認證前問題的解決整改爭取了寶貴的時間，同時針對PCB EMC整改不再是盲目添加保護器件和電路，而是針對問題形成的原因有的放矢，直接在軟件中仿真中得到整改措施的改善效果，以實現最少的改動達到最大程度改善效果，為PCB電磁兼容問題的定位和改進提供參考。
文章來源
：新科益工程仿真中心
展開 Ansys HFSS整車天線布局與輻射近場仿真應用
仿真流程與結果
仿真流程
模型導入
打開Ansys電子桌面，導入第三方CAD建模工具已處理好的車體三維模型（導入前可根據仿真需求適當簡化，或將CAD模型導入Ansys SCDM模型前處理工具進行簡化處理，加快仿真效率）。
圖2 HFSS車體模型導入
導入天線或輻射源模型
導入天線或輻射源模型，HFSS有多種處理方式。
官方免費 | 5月22日 Ansys 2020 R1 CISPR25輻射發射仿真
簡介：
通過EMC輻射發射測試認證是多數電子設備必須面臨的問題，利用虛擬分析技術可以在產品設計前期評估EMC性能、中期進行EMC設計優化與驗證，后期完成測試認證失敗的整改措施分析等，有關EMC的建模仿真的思路非常關鍵、本次研討會主要是基于Ansys平臺解決方案包括HFSS、3D Layout、SIwave、分享包括有PCB、機殼、線纜等部件電子設備的輻射發射仿真分析思路與方法，并結合案例進行軟件的操作演示，解答該仿真領域的一些常見應用問題。
時間：
2020/05/22 16:00~17:00
報名方式：
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或點擊鏈接報名：http://event.31huiyi.com/1854381516/index?c=jishulink
展開 基于ANSYS HFSS的CISPER25電源回線遠端接地傳導輻射CE仿真分析流程
這次繪制其傳導輻射EMI_P端隨頻率的變換關系，也就是接收機接收到傳導信號強度，對于電子電路, 輻射越低越好，也就是其對周邊電路的干擾越小。具體設置如下，先設置輸入變量，然后設計時間范圍為0到600us，最大頻率108MHz。
最后我們導入標準CISPR25 Level 5 ，可以看見很多頻點超過了標準。
接著嘗試添加扼流電感線圈，發現傳導輻射滿足了標準，如下圖所示。
三、小結
通過ANSYS HFSS搭建的CISPER25測試環境提前對待測PCB的傳導輻射進行仿真，一方面可以識別了EMC問題，找到超標的頻點，為我們在整機送測認證前問題的解決整改爭取了寶貴的時間，同時針對PCB EMC整改不再是盲目添加保護器件和電路，而是針對問題形成的原因有的放矢，直接在軟件中仿真中得到整改措施的改善效果，以實現最少的改動達到最大程度改善效果，為PCB電磁兼容問題的定位和改進提供參考。
文章來源：新科益工程仿真中心
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