ansys網(wǎng)格的連續(xù)性
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ansys網(wǎng)格的連續(xù)性的實(shí)例教程
Ansys和Altium將通過ECAD與仿真之間的無縫集成，進(jìn)一步簡化電子設(shè)計和開發(fā)
主要亮點(diǎn)
Altium和Ansys正在ECAD與仿真之間建立一個開放式數(shù)字橋接，幫助加速電子設(shè)計并減少錯誤
這種雙向集成將在Ansys與Altium電子設(shè)計軟件包之間提供連續(xù)的數(shù)據(jù)交換，從而替代導(dǎo)入和導(dǎo)出轉(zhuǎn)換以及手動通信
在舊金山舉行的2023年設(shè)計自動化大會（DAC）期間，Ansys和Altium將在Ansys的1539號展位上展示這一強(qiáng)大功能
Altium與Ansys展開合作，通過將Altium的電子計算機(jī)輔助設(shè)計（ECAD）工具和Ansys Electronics Desktop進(jìn)行數(shù)字連接，改進(jìn)電子設(shè)計和開發(fā)流程。該雙向集成將于2023年下半年推出，它不僅能將數(shù)字連續(xù)性提升到新的水平，同時還有助于縮短開發(fā)時間，并降低設(shè)計失誤的風(fēng)險。
這種連接將促進(jìn)無縫協(xié)作，簡化設(shè)計數(shù)據(jù)的交換，并有助于工程師在完全集成的工作流程中更加有效地協(xié)作。通過消除對導(dǎo)入/導(dǎo)出轉(zhuǎn)換的需求并替代手動的臨時通信方法，該集成可提高預(yù)測準(zhǔn)確度、同步性和生產(chǎn)力，同時降低出錯風(fēng)險。因此，數(shù)字橋接還能最大限度地降低重新返工和延誤的可能性。
Ansys和Altium將在舊金山舉行的2023年設(shè)計自動化大會（DAC）上展示該集成功能。
展開 如題，《從形函數(shù)與函數(shù)的連續(xù)可導(dǎo)性到ansys結(jié)果中的節(jié)點(diǎn)解與單元解的差異》，形函數(shù)對結(jié)果的影響大部分人都能聯(lián)想到二次單元比線性單元求得的結(jié)果更精確，但該文要表達(dá)的不僅如此，而是從更一般地討論怎么從單元的形函數(shù)來理解節(jié)點(diǎn)解與單元解之間的差異。
首先討論單元的階次。作為基礎(chǔ)我們應(yīng)該明白網(wǎng)格與單元的區(qū)別，網(wǎng)格是將幾何體離散化后的結(jié)構(gòu)，即組成幾何體的微元，單元是這些微元的幾何、物理或數(shù)學(xué)屬性（這里我們并不打算詳細(xì)討論單元的這些屬性，但是這些知識會方便對本文的理解）。我們經(jīng)常在使用ansys或其他CAE軟件時經(jīng)常會遇到單元的選擇以及單元階次的選擇，一般一種單元包括線性單元和二次單元甚至更高級的單元，比如在ansys中經(jīng)常被使用的shell181（左）和shell281（右），線性單元使用的形函數(shù)是一次的多項(xiàng)式，高次單元使用的形函數(shù)是高次的多項(xiàng)式，形函數(shù)用于描述相鄰節(jié)點(diǎn)之間的位移場，所以高次的單元可以更好的描述形狀復(fù)雜的幾何體。
不同于常規(guī)材料力學(xué)中通過平衡方程求解（首先求得的解是力解），有限元方式求解的特點(diǎn)是首先求解出的結(jié)果是節(jié)點(diǎn)的位移解，即displacement of nodes，所有的節(jié)點(diǎn)位移形成了位移場，在空間上位移場一定是連續(xù)的，但是不一定是平滑的。哎哎，是不是特別熟悉的感覺，正是和高數(shù)中函數(shù)的連續(xù)性和可導(dǎo)性兩個性質(zhì)非常相似，不用奇怪，位移場本來就是用函數(shù)描述的，所以自然就存在函數(shù)的性質(zhì)，所以用函數(shù)的性質(zhì)來理解就可以方便解釋一些現(xiàn)象了，下圖分別是用兩種形函數(shù)描述的位移場，在有限元求解后得到的首先是節(jié)點(diǎn)位移解，即圖中5個節(jié)點(diǎn)的位移，假如每個節(jié)點(diǎn)的位移用坐標(biāo)x\y\z的函數(shù)來表示，然后通過形函數(shù)插值得到相鄰節(jié)點(diǎn)之間的位移（也是xyz的函數(shù)），上圖是用一次形函數(shù)插值，下圖是用二次形函數(shù)插值。
展開 課程內(nèi)容
本視頻介紹了ANSYS全新產(chǎn)品 Fluent Meshing，提供了全新的基于Ribbon風(fēng)格的界面，提高了操作的便捷性，改善了用戶的體驗(yàn)，同時提供了基于包面方法的全自動腳本生成網(wǎng)格、基于ANSA集成 Fluent Meshing 的網(wǎng)格生成、基于SCDM結(jié)合 Fluent Meshing 等多種網(wǎng)格生成流程。
建議在wifi環(huán)境下觀看
Matt指出：“HFSS支持虛擬的網(wǎng)格擾動方法開展變量分析，設(shè)計師可以在系統(tǒng)模型中識別一組參數(shù)，并且很容易查看電磁分析結(jié)果如何隨制造誤差的變化而改變，只需少許仿真時間，比在不同的參數(shù)樣本和具有小尺寸變化的獨(dú)特網(wǎng)格上運(yùn)行完整仿真要高效得多。” 這項(xiàng)功能提供的深入洞察有助于設(shè)計師專注于成本與制造容差之間的權(quán)衡。
強(qiáng)化網(wǎng)格生成算法
Matt還指出HFSS最近與網(wǎng)格生成有關(guān)的三項(xiàng)關(guān)鍵強(qiáng)化功能。
01
自適應(yīng)網(wǎng)格劃分
上文描述了3D網(wǎng)格對于最終精度的重要性。求解電場的初始網(wǎng)格-電場梯度的計算可以表明局部網(wǎng)格細(xì)化的適當(dāng)位置（表示局部場的基函數(shù)也可以更新）。求解新的網(wǎng)格，并迭代此過程，直至連續(xù)通過的次數(shù)遠(yuǎn)小于收斂標(biāo)準(zhǔn)。HFSS最近擴(kuò)展了這項(xiàng)功能，在用戶指定的范圍內(nèi)使用多個頻率解來調(diào)整每次迭代的網(wǎng)格，從而當(dāng)寬帶頻譜能量存在時可以提高結(jié)果精度。
02
3D組件
過去，設(shè)計師很難構(gòu)建一個綜合（“端到端”）模型，即便是單個長距離、高速信號接口。
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如題，《從形函數(shù)與函數(shù)的連續(xù)可導(dǎo)性到ansys結(jié)果中的節(jié)點(diǎn)解與單元解的差異》，形函數(shù)對結(jié)果的影響大部分人都能聯(lián)想到二次單元比線性單元求得的結(jié)果更精確，但該文要表達(dá)的不僅如此，而是從更一般地討論怎么從單元的形函數(shù)來理解節(jié)點(diǎn)解與單元解之間的差異。
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本文原刊登于SemiWiki.com：《System-level Electromagnetic Coupling Analysis is now possible, and necessary》
作者：Tom Dillinger
編輯整理：肖運(yùn)輝（Ansys中國高頻產(chǎn)品線技術(shù)經(jīng)理）
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