機箱屏蔽效能仿真的案例
HFSS應用案例：機箱屏蔽效能仿真
5 仿真結果
分別基于三種縫隙模型，進行仿真得到如下屏蔽效能仿真結果。
5.1 基于實體縫隙模型的仿真結果
如圖14所示，為基于實體縫隙模型的仿真結果。仿真總耗時約為28分鐘，最大內存占用約為5.2GB，總網格數量為158998。
圖14 基于實體縫隙模型的仿真結果
5.2 基于PE+PH等效模型的仿真結果
如圖15所示，PE+PH等效建模得到的仿真結果與實際建模極為接近。但是，PE+PH等效建模仿真總耗時約為17分鐘，最大內存占用約為5.1GB，總網格數量為127728。
圖15 基于PE+PH等效模型的仿真結果
5.3 基于阻抗邊界條件等效模型的仿真結果
如圖16所示，基于阻抗邊界條件等效建模得到的仿真結果與上述兩類重合度較高。但是，其仿真總耗時約為17分鐘，最大內存占用約為5.1GB，總網格數量為127728。
圖16 基于阻抗邊界條件等效模型的仿真結
6 結論
本案例利用HFSS對機箱屏蔽效能進行仿真分析，三種不同的縫隙模型處理方式均可有效得到機箱屏蔽效能，建模方法具備較強的靈活性，仿真結果具備良好的一致性。
展開 ANSYS HFSS 17.1機箱屏蔽分析 ￥8.88
通過運用電磁場環境仿真軟件ANSYS HFSS 17.1，研究機箱對外來干擾的屏蔽效能，分析其電磁場分布的可視化結果，直觀的展示出電磁場分布規律及其傳播特性。以某機箱模型為例，采用ANSYS HFSS 17.1軟件，進行機箱的屏蔽效能仿真與分析。包括模型的設計、邊界條件、激勵的設置和求解、查看結果等。
金屬圓形散熱孔陣5G電磁屏蔽效能仿真分析
電磁屏蔽機理及輕質寬頻吸波材料的研究進展[J]. 材料導報, 2020, 34(9): 9055-9063.
[2]
李玉凌, 何連杰, 郭安琪, 等. 多層金屬板低頻磁屏蔽效能的理論模型與特性分析[J]. 科學技術與工程, 2020, 20(16): 6490-6496.
[3]
柒培華, 郝建紅, 范杰清. 基于高頻微波效應的箱體散熱孔陣的屏蔽效能[J]. 河北師范大學學報(自然科學版), 2013, 37(6): 568-573.
[4]
石高峰, 田夢倩, 錢海龍. 機箱通風孔屏蔽效能仿真及優化[J]. 安全與電磁兼容, 2013(6): 74-77.
[5]
何新文, 解國領, 吳迪. 孔洞對于機箱屏蔽效能的影響[J]. 無線電工程, 2016, 46(5): 99-102.
[6]
許留留, 閆麗萍, 趙翔. 適用于5G電磁屏蔽的介質開孔型頻率選擇表面設計[J]. 太赫茲科學與電子信息學報, 2019, 17(4): 616-620.
[7]
白婉欣, 李天樂, 郭安琪, 等. 平面波照射下無限大導體板上周期孔陣屏蔽效能的解析研究[J]. 物理學報, 2019, 68(10): 89-97.
展開 電動汽車高壓線纜屏蔽效能的仿真與測試研究
文章來源：1.招商局檢測車輛技術研究院有限公司國家客車質量檢驗檢測中心；2.重慶市電磁兼容工程技術研究中心；3.重慶理工大學汽車零部件先進制造技術教育部重點實驗室；4.重慶清研理工電子技術有限公司
高壓屏蔽線纜在電動汽車電機驅動系統中起輸送電能和屏蔽干擾的作用?在高頻情況下,高壓連接系統存在天線效應,對外產生輻射騷擾,是電機驅動系統中電磁兼容的薄弱部分之一,近年來,由屏蔽線纜屏蔽效果不好和接地不良好引發的整車EMC問題日益突出?因此對于高壓線纜的屏蔽效能要求極高?早期設計時,對高壓線纜的屏蔽效能進行有效而快速?經濟的測量或仿真計算,對研究改善電動汽車的電磁兼容性具有重要的意義?
本文介紹一種線纜屏蔽效能的三維仿真方法,對某種屏蔽線纜進行數值仿真分析,并通過線注入法?三同軸法來驗證仿真的有效性?
1 屏蔽效能的表征
線纜屏蔽效能是從金屬介質平板屏蔽效能引申而來,定義為在芯線電流不變的情況下,線纜有無屏蔽層時,空間某點的場強比值?通常采用轉移阻抗或表面轉移阻抗來表征線纜屏蔽層的屏蔽效能?其中表面轉移阻抗為線纜單位長度的轉移阻抗,表征外界電磁場對單位長度屏蔽線纜的電耦合能力,常用ZT表示,其公式定義:
式中:L是電纜長度；Is是線纜屏蔽層由外界電磁場引起的感應電流；?V/?z是編織層上感應電流產生的屏蔽層與內導體之間開路電壓沿電纜長度Z向的變化率；Ez(f)是外界電場縱向分量,與其頻率f有關；Se是線纜屏蔽層內表面；Ae為Se全部面積；l是屏蔽層外橫截面的閉合曲線路徑；H(f)為外界磁場
矢量沿l路徑的切向分量,與其頻率f有關?
表面轉移阻抗是屏蔽線纜的固有屬性,與通過其的電壓?電流以及線纜長度無關,而與線纜屏蔽層的參數如編織層的內直徑?編織線的直徑?每圈包含的編織束股數
展開 
HFSS常見問題及解答 | 建模與仿真方法（三）
圖1.8
1.9 Q: 機箱屏蔽效能如何實現仿真？
我的機箱通風上覆蓋了網孔結構，孔徑小，數量多，如何處理？
A: 利用Radiation Boundary或PML邊界條件，以及Incident Wave入射波激勵等功能，HFSS能夠方便地實現對機箱屏蔽效能的仿真，并可通過后處理，得到機箱的最佳屏蔽效能、最差屏蔽效能以及機箱內電場分布等關心的結果。對于機箱包含網孔結構的情況，若直接對其進行仿真計算，將會產生大量的網格，計算效率很低。利用Anisotropic impedance邊界條件，能夠將通風孔結構用邊界條件鏈接的方式來代替，在保證精度的前提下顯著提高計算效率，如圖1.9所示。
展開 臺式機箱硬盤振動仿真分析
臺式機箱的結構強度是電腦行業在可靠性設計中所關心的最基本的問題，通過CAE仿真對于機械式硬盤在工作過程中會產生周期性振動進行分析，為進一步優化結構設計提供了理論依據，為電腦行業在提高可靠性、降低產品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。
問題概述
機械式硬盤在工作過程中會產生周期性振動，在臺式機箱設計中，我們力求通過結構的優化， 避免共振的發生，利用Abaqus/standard 對臺式機箱的固有頻率進行分析，提取其在120Hz 附近振型，并據此基礎上進行改進，得出最佳設計方式。
計算結果
硬盤及固定方式示意圖
由于機箱結構模型主要以薄板為主，所以存在大量局部模態，導致模態密集，且主要以板的變形為主。
機箱結構在120Hz 附近的模態振型
可以看出，整機的共振頻率在119Hz，且振型在硬盤架附近。非常接近硬盤的工作頻率，實驗結果也顯示，系統在正常工作時，振動和噪音問題超標，且主要原因是120Hz
引起的面板加速度過大。通過結構分析，振動及噪音問題可能是由制造及裝配過程中，設計過盈配合未完全接觸導致異響，因此，在不考慮工藝性的基礎上，我們針對硬盤架結構，在如下位置增加焊點用以模擬完全的過盈配合，進行驗證，設計方案共三種，如下圖所示。
針對以上分析，分別改變分析模型，頻率分析結果對比如下:
結論
原始設計中存在119Hz 固有頻率，非常接近硬盤的固有頻率，有可能發生共振，通過鉚釘增加硬盤架剛度，可以限制一些振動的方向，并且使系統共振頻率升高，從而避開危險頻率。同時可以看出，制造公差對固有頻率有很大影響。
展開 風冷機箱主動散熱案例仿真分析
四、仿真結果
1、切面云圖
CPU的溫度85℃
變壓器的溫度為79℃
2、表面云圖
3、流動跡線
五、小結
通過以上一個典型的風冷機箱案例，展示被動散熱仿真模型的建立過程。得到了的CPU的溫度以及變壓器的溫度，但總體溫度還是偏高，還有很大的優化空間，比如，增加CPU散熱器底板厚度、筋的高度甚至可以嵌銅，變壓器的方向轉動90°，調整電容的位置等。
文章作者：白堤，碩士，就職于國內某知名企業，主要從事熱設計仿真工作。大佬們都還在努力，更何況自己還只是個學習者。希望通過微信公眾號 工程師轉型圈 拋磚引玉，結交更多志同道合的朋友。仿真之路漫漫其修遠矣，我將上下而求索。
展開 ANSYS Icepak在機箱機柜熱仿真中的應用
機箱機柜一直被看作是電子設備中的低值、附屬產品，只是用來容納數據卡、IC板，主芯片等設備的容器，并不被重視。但是，附屬的機箱卻是昂貴的IT設備最直接的物理保護。重視IT設備本身，卻忽視了其所處的安裝環境，往往有設備運行可靠性不高，故障頻發，提前老化報廢的潛在風險。
同樣，對于軍用電子設備，工作環境相當惡劣，因此通常采用密封機箱來解決這一問題，而密封與散熱則是一對矛盾，在設計時必須同時考慮內部和外部的兩種熱設計方案，通過合理的熱設計和空間熱量分布與轉化仿真，使其從內部向外部的傳熱達到最佳狀態。
這里以一個全封閉、無風扇長效UPS開發案例的熱設計過程來闡述空間熱量分布與轉化分析平臺在產品開發過程中的有效性和必要性。問題的關鍵就是在不增加系統溫升的情況下怎么處理系統散熱。
總體方案：整個系統由三個艙組成，變壓器艙，主Power板艙，散熱片艙，三個艙相互隔開，以減少熱相互影響。
系統Thermal模型圖
變壓器與POWER板隔開
在此種UPS中，變壓器是一個較大的功耗元器件，對系統的溫升的影響不可忽視，進而影響到其他功耗元器件得溫升。
1
變壓器與Power板用薄板隔開
沒加隔板前，整個溫度場分布
加隔板后，整個溫度場分布
由圖可以看見，加隔板后，Power板側的元器件溫升都有所下降了10~20℃。
展開 讓電子散熱仿真更高效，更簡單：幾分鐘完成機箱散熱前處理
從2000年碩士期間開始，一直從事CFD數值仿真，從自主開發程序到商業軟件，對CFD數值模擬具有豐富經驗。在日期間一直從事流體仿真工作，從汽車發動機燃燒，燃料電池數值模擬，電子散熱到化工，原子能等領域承接過大型CFD工程項目以及技術支持，積累了豐富的工程經驗，與汽車領域的豐田，本田，日產，以及其他領域的住友化學，新日本石油，三菱，松下等大型客戶進行過技術支持以及咨詢項目。
屏蔽彈片與線纜銅套的接觸仿真
模擬主端子插入過程：
第一步：主端子前端凸起插入屏蔽彈片
第二步：屏蔽壓接銅套插入屏蔽彈片
材料：磷青銅
仿真結果：
第一步過程中最大應力達801Mpa，遠超拉伸應力550Mpa。接觸區域的永久變形量達0.309~0.353mm.殘留應力達488Mpa，超標屈服強度450Mpa.
第一步后與屏蔽套筒的壓縮量單邊只有0.45-0.309=0.141~0.45-0.353=0.097mm. 算出公差的話，有無法接觸的危險。
仿真結果：
第二步后應力為387Mpa。Y方向的力最大為2.73N，算出單彈片的正向力為2.85N。
建議將屏蔽銅套的壓接高度由5.60mm調整到5.80mm以增加接觸可靠性。
仿真結果：
屏蔽彈片主體電阻為2.633mohm，屏蔽套筒主體電阻為0.0787mohm。
接觸點電阻=0.57mohm，壓接點電阻預計0.3mohm .
總體接觸電阻=2.633+0.0787+0.57+0.30=3.58mohm.
展開 鈦聞在線 | SIMULIA系列:EMC仿真 – 電磁屏蔽
5G仿真解決方案 | EMC仿真之獨孤九劍
神功在手 天下我有
機箱通風孔屏蔽效能綜合仿真示意
仿真機箱通風孔Vent Hole的SE（屏蔽效能），拔劍（Source為平面波）、論劍（結果為TRP）、花劍（掃描入射角度和極化）、化劍（修正參數6dB），四招一氣呵成，強敵力斃劍下！仿真結果和混響室測試結果吻合得非常好。
這就是獨孤九劍練到大圓滿后
隨心所欲的境界！
萬招歸一，無為則無不為！
一套連招使出，必可
拳打南山敬老院，腳踢北海幼兒園！
天下莫能當也！
