ansys電磁仿真設計的案例
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。可以幫助公司便捷、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 ANSYS官方 | PCB電磁兼容設計規則檢查與仿真驗證
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數字孿生等等。
報名本系列課程，聯系微信客服jishulink555，可免費贏取ANSYS官方定制真空保溫杯、小夜燈、餐具套裝、手機支架、話費等精美紀念品！此外，在此系列網絡研討會結束后，ANSYS將官方抽取1名幸運者，TA將獲得華為最新發布的Mate 30 1臺（報名多場幾率疊加）！
本期研討會：《PCB電磁兼容設計規則檢查與仿真驗證》將于1月8日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
PCB電磁兼容設計規則檢查與仿真驗證
日期/時間
2020年1月8日
20:00 – 21:00
課程受眾
Layout工程師、硬件工程師、SI工程師、EMC工程師、測試工程師等相關人士
講師簡介
張偉，ANSYS高級應用工程師。
在電磁電路仿真分析領域從業十二年，作為SI/PI/EMC仿真軟件專家，具備豐富的SI/PI/EMC仿真分析經驗。
展開 ANSYS官方今晚直播 | PCB電磁兼容設計規則檢查與仿真驗證
2012年加入ANSYS公司至今，一直從事相關電子產品在芯片封裝、PCB系統、連接器、線纜機箱及整機系統領域的信號完整性、電源完整性、電磁兼容仿真解決方案的開發與應用技術支持，精通包括HFSS\Siwave\ Q3D等ANSYS軟件的技術應用與培訓。
課程簡介
電子產品的PCB設計，是決定其EMC性能表現優劣的關鍵因素之一。隨著半導體芯片技術的高度集成化和高速化，電路原理的設計相對趨于成熟，關鍵的PCB系統互連設計成為必須重點關注的對象。PCB設計不同環節的工程師，通常使用不同的驗證方法，或者根本無驗證手段，僅憑借工程師個人經驗設計。一些不適當的走線結構，很容易被忽略，也不便于進行建模仿真分析。此外，仿真一般針對關鍵電路或高速電路，忽略了其他layout的設計缺陷，這也可能帶來的整個產品的EMC性能隱患。因此，SIwave專業PCB電磁兼容仿真工具從2019版開始增加了EMI Scanner。
EMI scanner功能包括：統一、并且可在不同設計團隊間重復使用的驗證手段，防止驗證過程變化或失控；適用于多團隊協作，同時可以對第三方代工設計交付，可進行品控，實現高效處理復雜的PCB設計；可以定制化EMC設計，用來收集和執行企業自己的設計規則。
本次直播分享將會介紹PCB電磁干擾分析思路、SIwave軟件功能介紹以及新功能EMI Scanner的規則內容、仿真驗證規則檢查的準確性以及操作演示等。助力用戶更深一步認識板級的電磁兼容設計仿真。
展開 AMESim電磁閥仿真詳解：一種深低溫電磁閥試驗系統設計與仿真
基金項目：國家自然科學基金——聯合基金項目（U1937602）
摘 要：
為實現某低溫運載火箭三子級冷氦增壓系統液氫溫區閥門性能考核，采用AMESim建立系統仿真模型，仿真分析被測冷氦增壓電磁閥不同工作模式，得出兩臺200W@20K斯特林制冷機、兩臺70L高壓低溫換熱貯罐、按照箭上落壓、等間隔開啟/關閉工作模式的設計方案，以最小貯箱容積和最短換熱時間實現冷氦電磁閥液氫溫區性能試驗。
電磁閥設計與仿真（電磁部分）專題培訓
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培訓信息
Training Information
課程名稱
電磁閥設計與仿真（電磁部分）專題培訓
開課時間
6 月 29 日~30 日
課程費用
5000 /人
授課講師
探秘電磁奧義 | CST電磁場仿真在智能汽車設計中的應用
為什么智能汽車行業比以往更需要需要電磁仿真？
智能汽車中的高級駕駛輔助系統利用攝像頭、激光雷達等各種技術來確保安全舒適的駕駛體驗，各類傳感器更是未來實現自動駕駛的基石。在這些技術中，雷達在探測和跟蹤物體方面發揮著至關重要的作用。
當集成到車輛中時，雷達的性能會受到車身及其附近其他部件的影響，包括保險杠、底盤和電纜等。保險杠的材料、形狀和厚度以及周圍的散射部件傳感器對雷達的性能影響很大。
在這種需求下，CST電磁和多物理場仿真是不可或缺的。在虛擬環境中驗證汽車雷達設計。研究各類傳感器集成到車輛中時的性能影響，在實際原型準備好之前模擬現實條件進行仿真分析，有助于在產品開發階段盡早納入設計變更并節省成本。
在下圖我們可以簡單對比仿真是如何為企業節約時間和成本的：
CST能做到什么？
對于智能汽車的天線和傳感器組件優化，達索CST（電磁和多物理場仿真軟件）工作室套裝，能夠對天線元件的輻射特性進行仿真，減少實驗室中的測試，可以輕松實現以下兩個方面的仿真：
1、在多層射頻板上設計饋電結構和輻射元件的布局。
2、建立匹配的天線罩，同時瀏覽復雜的綜合傳感器模型，其中包括射頻板、天線罩、封裝、數據連接器、外殼和其他組件。
CST 中的時域 – FIT 技術是一種功能強大且多功能的求解器，可以在單次運行中進行高精度模擬，因此可以非常有效地解決傳感器開發中的上述挑戰。
CST仿真驗證汽車保險杠對雷達的影響
因為雷達和其他傳感器常被安裝在汽車的保險杠中，傳感器和保險杠之間存在的干擾也是重點仿真對象。保險杠具有復雜的多層結構，以塑料、金屬構成的基礎層上噴涂有底漆。
展開 電磁場數值仿真技術及天線設計與應用
03
時間地點
2021年07月17日——07月18日 在線直播
2021年07月24日——07月25日 在線直播
04
培訓大綱
課程安排
授課內容
第一天 上午
電磁場理論及天線設計理論基礎；天線電磁仿真概述
1 基礎理論——了解電磁仿真方法的理論基礎
1.1 經典電磁理論
? 經典麥克斯韋方程組
? 電磁波在媒質中的傳輸特性
? 傳輸線特性分析
? 波導理論
1.2 天線設計理論
? 常見天線類型
? 天線的輻射、增益、方向性系數
? 阻抗匹配
? 天線帶寬、天線極化
? 天線陣
2 天線電磁仿真概述——了解天線電磁仿真的目的、特點及難點
2.1 天線仿真特點分析
2.2 天線仿真面臨的挑戰
2.3 天線仿真常用軟件介紹及對比
第一天 下午
HFSS電磁仿真軟件的基本操作與建模
3 HFSS 電磁仿真軟件的基本操作與天線建模——掌握HFSS仿真軟件使用方法
3.1 HFSS 基本操作
3.2 HFSS 仿真的常用設置
3.3 HFSS 建模方法與各類型模型變換
3.4
展開 ANSYS MAXWELL電磁設計：從基礎到高級 ￥20
ANSYS MAXWELL電磁設計：從基礎到高級
ANSYS MAXWELL Electromagnetic Design : Basics to Advanced
MP4|視頻：h264,1280×720|音頻：AAC,44.1 KHz,2 Ch
語言：英語|持續時間：6小時19分鐘|大小：5.71 GB
ANSYS MAXWELL，有限元分析，電磁設計，磁鐵，導體，鐵磁材料，研發，研究經驗
你將學到什么
使用具有精確材質和邊界設置的圓柱、圓弧和矩形幾何形狀構建3D電磁模型。
模擬真實世界中的磁體行為，包括靜態和瞬態條件下的力、磁通密度和磁場方向。
設計和分析具有可定制線圈配置、磁芯形狀和電流輸入的電磁鐵，以評估力輸出。
使用標注欄定義來模擬運動，例如電機、致動器和發電機中的旋轉、平移和簡諧運動。
執行高級參數掃描，研究氣隙、匝數和電流幅度等變量如何影響系統性能。
對模擬結果進行動畫處理，以動態地可視化磁場隨時間的演變和旋轉系統。
通過將模擬結果與實際測量結果進行比較，從而實現設計驗證，使用實驗數據進行橋梁模擬。
磁屏蔽設計的實際車間，研究不同形狀的磁屏蔽，如標準和狹縫屏蔽的有效性
要求
電磁學的基本理解
無需使用ANSYS Maxwell
電路基礎
基本3D幾何概念
安裝了ANSYS Maxwell的計算機
致力于學習和實踐
描述
利用ANSYS Maxwell釋放電磁設計的力量在當今技術驅動的世界中，電磁設計是無數創新的核心，從電動汽車和可再生能源系統到醫療設備、工業自動化和航空航天應用。了解磁場如何與材料和運動相互作用，對于跨學科的工程師、研究人員和設計師至關重要。
展開 雷電電磁設計及仿真
設備遭受雷擊基本上都會有電磁效應、電流效應、熱效應、受力效應四種效應。不同問題考察不同的效應。這些效應會產生強電磁脈沖、局部強渦流/過熱(點火源)、縫隙擊穿或打火、線纜耦合、結構破壞等現象 。這些現象都可以通過不同程度的仿真進行評估和考察。
仿真分析可覆蓋雷電附著評估、防雷系統設計、電結構阻性/安全性分析、雷電電磁環境評估、線纜感應評估、防雷設計方案論證等。可在不同階段進行考察，例如：雷電防護的設計階段，雷電防護功能的驗證階段，指標性考察階段。
對雷電產生的各種物理效應，可以通過不同的仿真手段進行實現。
附著點仿真：
針對雷電防護，首先考察的是雷擊的附著點，也就是看雷電先擊到那塊。通過雷電環境下的電場\電勢分布，結合一定的理論模型，就可以有效的仿真雷電的附著點。可以為雷電防護的初步設計提供參考。
圖1為附著點仿真，模型的電勢分布和電場分布。
展開 助力AI、HPC仿真設計，含可視化建模、電磁仿真等實踐案例！
</p><h2><strong><em>02</em>杭州? 大會亮點提前看</strong></h2><h3><strong>1.創新融合</strong> / Inovation & Convergence</h3><p><strong>創新智能制造：</strong>探討人工智能技術如何助力設計、仿真和制造領域發展，以創新計算智能引領變革，助力企業數字化轉型</p><p><strong>行業重點聚焦：</strong>議題聚焦汽車、能源、消費電子、重工、航空航天等行業</p><p><strong>多學科主題融合：</strong>人工智能、高性能計算和仿真技術融合，內容涵蓋仿真管理平臺、多物理場仿真、電磁仿真和電子系統設計、流體與熱仿真、數據分析與AI、設計仿真一體化等融合主題</p><h3><strong>2.垂直聚焦</strong> / Vertical Focusing</h3><p>Altair 全球技術專家將分享<strong>最新 AI 技術“重塑”仿真設計領域的最新解決方案</strong>，內容涵蓋最新可視化建模、二次開發、電磁仿真設計、非線性結構分析、多物理場及多學科分析、輕量化設計和性能優化等。</p><p><strong>主題會場一：AI 賦能的多學科與系統仿真</strong></p><p>本會場將邀請國內外知名的行業專家分享涵蓋電磁、流體、離散元、多體動力學，以及系統仿真應用等領域，并將探討如何融合人工智能技術，實現多物理場的高效仿真。</p><p><strong>主題會場二：創新結構設計與仿真</strong></p><p>本會場將邀請國內知名新能源汽車和重工機械領域等行業專家將帶來結構仿真最新技術的應用分享，以及豐富的設計創新與AI 助力仿真提效的實踐案例。
展開 電磁仿真大顯身手，優化螺旋天線設計
查看電磁仿真結果
第一個繪圖展示了天線頂面的電場模。該圖表明沿縫隙的電場要強于天線表面其余地方的電場，這證實了電場被有效限制在帶縫隙的基底上。
第二張是 S 參數的計算結果繪圖。結果明確顯示，在研究的頻率范圍內，S11 約為 -10 dB。
xy 平面上的對數電場模（上圖）和 S 參數繪圖（下圖）。
為了進行遠場分析，我們首先創建一個二維極坐標繪圖。繪圖方便直觀查看天線在各種頻率下的雙向輻射方向圖。我們發現，不同頻率對應的輻射方向圖的形狀極其相似。
yz 平面的極坐標繪圖。
最后是研究特定頻率（此例為 3 GHz）所對應的三維雙向遠場輻射方向圖。結果表明，沿 z 軸為最大輻射方向。此外，我們發現遠場模式具有對稱特征。
3 GHz 下的三維遠場輻射方向圖（上）和沿天線方向的輻射方向圖（下）。
展開 
電磁仿真助力智能醫療：優化 RFID 標簽設計
生物醫學射頻標識設計中的電磁干擾和電磁兼容性
電磁干擾（electromagnetic interference，簡稱 EMI）和電磁兼容性（electromagnetic compatibility，簡稱 EMC）是電磁學應用中的常見現象，可以通過電磁干擾/兼容性測試進行分析。
消聲室是可測量天線的電磁干擾/電磁兼容性的設備之一。
當討論應用于生物醫學的 RFID 標簽時，電磁干擾受到了格外關注，原因在于設備之間可能發生多余的互感，對性能、操作和可靠性產生破壞性影響。2011 年發布的一項研究表明美國國家生物技術信息中心，與水、金屬或其他設備的接觸（接觸在醫療場合是合理的）可能會影響 RFID 系統運行——或者產生反向的破壞性影響。此外，2017 年美國食品藥品監督管理局 發布了一篇有關 RFID 報告，他們警告當 RFID 系統與其他醫療設備交互時，電磁干擾會成為潛在的危險。
只要牽涉到患者的福祉和安全，醫療專業人員絕不愿意聽到“潛在危害”這類說法。這時仿真可以助他們一臂之力。
在 COMSOL Multiphysics? 中優化射頻標識組件設計
在設計應用于生物醫學的 RFID 標簽時，工程師必須考慮標簽和讀寫器的性能，以及射頻標識給其他醫療設備和系統帶來了哪些影響。他們可以首先對單個器件（例如 RFID 標簽）進行表征，為電磁干擾分析創造一個良好的起點。電磁仿真可用于計算 RFID 系統設計中的互感。
優化特高頻器件的檢測與讀取范圍
不管與讀寫器相距較近，還是在遠距離之外，特高頻標簽都容易被檢測到，所以相比于低頻和高頻，特高頻無源 RFID 標簽更受青睞，應用范圍也更為廣泛。特高頻標簽還可以快速傳輸數據，具有更優的成本收益。
展開 先進芯片、Interposer和封裝設計的電磁與電路RLCK提取和仿真
高級多芯片2.5D和3D封裝技術引入新的拓撲結構來建模
當前的封裝技術包含：
? 穿過堆疊芯片，從Bump到芯片用于供電和信號連接的硅通孔（TSV）
? 芯片之間的短距離（并行、時鐘轉發）接口
? Interposer中的局部重分布互聯層
上圖所示的是一種帶有兩個芯片的簡單2.5D interposer結構，時鐘線用黃色高亮顯示，作為示例，分析整個結構的電磁（EM）效應是必要的。
而且，最后但同樣重要的是：
與先進工藝節點芯片和多芯片封裝相關的物理設計數據量十分龐大
提取寄生模型的算法需要支持分布式計算，并且跨多個處理器核心提供高度可擴展性能。
最近，我有幸與Ansys的Yorgos Koutsoyannopoulos和Anand Raman進行了交流，了解他們對支持這些模型提取領域的發展所需的趨勢和工具特性的看法。他們的見解非常有指導意義，具體而言，最近推出的Ansys RaptorH這款產品如何綜合全面地滿足這些不斷變化的需求。
Yorgos首先表示： “RLCK提取和仿真的應用空間正在迅速擴大。2.5D和3D IC的設計人員對以芯片為中心的流程非常熟悉。他們需要的建模解決方案既要求具備易用性，同時又要滿足高信號數據速率所需的精度以及這類封裝解決方案的供電問題。”
我問道：“您如何在易用性和準確性之間取得平衡？”
Yorgos答復道： “Ansys HFSS是電磁分析的黃金標準，其應用范圍從無線傳播一直延伸到PCB級信號與電源完整性仿真。上一代產品RaptorX則重點關注片上結構的寄生計算，例如螺旋電感、電源網格、芯片上MIM去耦電容器。
展開 先進芯片、Interposer和封裝設計的電磁與電路RLCK提取和仿真
以芯片為中心的設計環境是這些2.5D和3D封裝的基礎，GDS-II或OASIS數據可表達設計。技術文件堆疊定義使用了代工廠提供的工藝說明，所有層和維度信息都是加密的，工藝角定義使用了與傳統芯片環境相同的定義。”
我問道：“Yorgos重點強調易用性，那么易用性對產品研發有什么影響呢？”
Anand答復說： “RaptorH桌面對當前RaptorX和HFSS用戶而言并不陌生，3D設計幾何結構和電磁場可視化解決方案使用了現有的Ansys桌面界面。”
Anand繼續說道： “S參數和電路網表模型都已提供。特別值得注意的是，該分析是在LVS之前開展的，而設計仍在進行中。”
我問道：“對于一般電磁分析，HFSS通常需要掌握大量的控制專業知識。例如，模型端口的定義和布局。在RaptorH中又該如何管理呢？”
Anand答復道： “RaptorH流程以芯片為中心的特性意味著我們需要為芯片設計人員提供一個熟悉的環境。我們不需要支持自由空間電磁、波導、天線等等，所有金屬生而平等。設計人員設置電路端口如同在實驗室中放置端口。”
我問道：“這些2.5D和3D封裝模型數據庫可能非常龐大。RaptorH工具的性能如何？”
Yorgos回答說： “RaptorH旨在為電磁分析呈現完整版圖，無需修剪數據通道，希望采樣的拓撲能夠表示完整接口。該工具能夠快速分析設計尺寸、端口和技術文件堆疊數據，以提供所需的計算資源指南。算法分析只占用總計算時間的一小部分，電磁模型生成是高度并行化的。對于極大型問題，RaptorH可利用多處理云資源，在使用多個處理器時實現出色的加速性能。”
展開 活動邀請 | 電磁閥設計與仿真專題研討會
活動時間：4月26日下午13:00至16:00
參會地點：上海市楊浦區國安路432號保輝國際大廈D座802室
電磁閥作為工業自動化領域不可或缺的關鍵元件，其設計與應用直接關系到生產效率與流程控制的精準性。隨著科技的飛速發展，電磁閥技術也在不斷創新和進步，以適應日益復雜多變的工業需求。
笛佼科技深知電磁閥在工業自動化中的重要性，也深知設計與仿真在提升電磁閥性能與可靠性中的關鍵作用。本次研討會旨在匯聚業界同仁，共同探討電磁閥設計與仿真的最新技術與發展趨勢。我們將深入分析電磁閥在不同工況下的運行機理，探討電磁、流體、結構等多物理場在電磁閥設計中的仿真技術，并分享在實際應用中的成功案例與寶貴經驗。
希望通過本次交流與分享，能夠為大家帶來更為廣闊的視野與機遇。攜手并進為行業的進步與發展貢獻更多的智慧和力量。
再次感謝各位朋友的關注與支持，期待在研討會上與您相見！
報名渠道
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議程介紹
Ansys軟件多物理場解決方案
Ansys Maxwell在電磁閥中的應用
Ansys CFD在電磁閥產品開發中的應用
電磁閥多物理場耦合案例
電磁閥電磁正向設計流程介紹
電磁閥電磁力及響應的仿真和測試結合案例
磁滯問題、偏心磨損的電磁仿真解決方案
基于pwm控制的高速電磁閥開度變化的快速降階仿真方案
互動答疑
活動咨詢
電話：021-65880321 梁先生
郵箱：mkt.service@djoin.com.cn
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