光電聯(lián)合仿真的案例
Ansys 仿真技術(shù)賦能AI與數(shù)據(jù)中心高速光電互連（附免費(fèi)參會(huì)名額）
</p><p><br></p><p><strong>11:00-11:50 先進(jìn)封裝下的高速光電子集成芯片仿真設(shè)計(jì)方案</strong></p><p><strong>演講嘉賓：</strong>周錚 | Ansys應(yīng)用工程師主管</p><p><strong>內(nèi)容簡(jiǎn)介：</strong>隨著 AI和數(shù)據(jù)中心催生出的更大帶寬，更高速率的光互連需求，高速光電子集成芯片成為其中的關(guān)鍵技術(shù)。該議題將圍繞當(dāng)前火熱的 CPO等場(chǎng)景，詳細(xì)介紹 Ansys 在光電子集成芯片的設(shè)計(jì)和仿真方案，如硅基微環(huán)調(diào)制器設(shè)計(jì)優(yōu)化，光學(xué)耦合，光電系統(tǒng)聯(lián)合仿真等應(yīng)用場(chǎng)景，助力用戶實(shí)現(xiàn)更快速的芯片設(shè)計(jì)迭代。</p><p><br></p><p><strong>13:30-14:10 CPO光模塊散熱解決方案：電熱耦合+降階優(yōu)化</strong></p><p><strong>演講嘉賓：</strong>廉海潯 | Ansys應(yīng)用工程師主管</p><p><strong>內(nèi)容簡(jiǎn)介：</strong>隨著高速光通信系統(tǒng)中光模塊功率密度的持續(xù)提升，傳統(tǒng)散熱方案已難以滿足對(duì)溫度精度和運(yùn)行可靠性的雙重要求。Ansys基于其多物理場(chǎng)仿真平臺(tái)，提出了針對(duì)光電共封裝（CPO）光模塊的先進(jìn)散熱解決方案，結(jié)合電熱耦合分析與降階建模技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從芯片級(jí)到系統(tǒng)級(jí)的高效熱管理。該解決方案為高速光通信設(shè)備的熱管理提供了全面、高效的仿真支持，助力企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能與可靠性的雙重提升。
展開 Lumerical 單行載流子光電探測(cè)器仿真方法
綜述
在本例中，我們將研究混合硅基光電探測(cè)器的各項(xiàng)性能。單行載流子（uni-traveling carrier，UTC）光電探測(cè)器（PD）由InP/InGaAs制成，其通過(guò)漸變耦合的方式與硅波導(dǎo)相連。在本次仿真中，F(xiàn)DTD模塊將分析光電探測(cè)器的光學(xué)響應(yīng)，CHARGE模塊將分析器件的電學(xué)特性。
背景
光電探測(cè)器的主要作用是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以解碼出加載到光信道上編碼的信息。因此我們可以使用Lumerical的光學(xué)和電學(xué)求解器對(duì)此類器件進(jìn)行精確模擬和優(yōu)化。首先采用時(shí)域有限差分（FDTD）方法模擬了光電探測(cè)器的光學(xué)特性，計(jì)算光學(xué)吸收功率可以得出電子-空穴對(duì)的局部產(chǎn)生率。然后，將光學(xué)仿真求得的電子空穴對(duì)產(chǎn)生速率導(dǎo)入電學(xué)仿真（CHARGE）中用于求解的連續(xù)性方程。
對(duì)于高速光電二極管，通過(guò)將吸收層與收集層解耦，可以使用單行載流子（UTC）設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化渡越時(shí)間響應(yīng)[1]。在傳統(tǒng)的PIN結(jié)構(gòu)中，載流子是在本征區(qū)中光生的，在本征區(qū)中，強(qiáng)場(chǎng)將載流子分離以產(chǎn)生光電流。
展開 EastFDTD 光電領(lǐng)域的仿真案例
仿真案例涵蓋：
1. 激光發(fā)射過(guò)程（增益材料的應(yīng)用）
2. 雙穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象仿真（非線性材料的應(yīng)用）
3. 光子晶體色散曲線
4. Chiral材料應(yīng)用
5. 本征模式計(jì)算
6. 電磁力計(jì)算
7. OLED出光效率計(jì)算
光電仿真案例.pdf
COMSOL光電和HFSS+CST天線仿真案例培訓(xùn)
第二天 上午
HFSS 仿真結(jié)果分析及實(shí)用案例
4 HFSS 天線仿真結(jié)果輸出及分析——掌握HFSS 天線仿真性能的評(píng)價(jià)方法
4.1 天線的S參數(shù)
4.2 天線的輸入阻抗及導(dǎo)納
4.3 Smith圓圖
4.4 電壓駐波比
4.5 場(chǎng)分布圖
4.6 輻射方向圖
: 實(shí)例操作：HFSS 圓極化天線建模仿真及性能分析
4.7 雷達(dá)散射截面
: 實(shí)例操作：HFSS 雷達(dá)散射截面分析
第二天 下午
HFSS 天線仿真技巧及頻率選擇表面仿真方法
5 HFSS 天線仿真設(shè)置技巧及性能優(yōu)化——掌握HFSS 天線電磁仿真應(yīng)用技巧
5.1 變量設(shè)置技巧及應(yīng)用
:5.2 參數(shù)化掃描及應(yīng)用
5.3 參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
: 實(shí)例操作：毫米波平面微帶線的優(yōu)化設(shè)計(jì)
6 頻率選擇表面仿真——掌握HFSS 頻率選擇表面仿真方法
6.1 頻率選擇表面基本理論
6.2 頻率選擇表面仿真步驟
實(shí)例操作：用于雷達(dá)天線罩的帶通型頻率選擇表面仿真
第三天 上午
HFSS 與其它軟件的聯(lián)合應(yīng)用及天線仿真總結(jié)
7 HFSS 與其它軟件的聯(lián)合應(yīng)用——掌握HFSS 與其它軟件的協(xié)同作業(yè)方法
7.1 模型的導(dǎo)入與導(dǎo)出
7.2 數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出
7.3 HFSS與Matlab聯(lián)合仿真方法
: 實(shí)例操作：HFSS 與Matlab 聯(lián)合仿真案例操作
v HFSS天線仿真總結(jié)：
1．
展開 
利用Lumerical 有效實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池光電特性仿真
太陽(yáng)能電池仿真研究可為光伏產(chǎn)品的研發(fā)節(jié)約成本，縮短研發(fā)周期，并預(yù)測(cè)產(chǎn)品光電轉(zhuǎn)換效率與光電輸出特性。目前各大高校與科研機(jī)構(gòu)在太陽(yáng)能電池仿真領(lǐng)域主要運(yùn)用的商業(yè)軟件有COMSOL多物理場(chǎng)耦合軟件、AFORS-HET、Rsoft以及Silvaco等。本案以Lumerical 軟件為例，介紹利用FDTD與DEVICE模塊實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光波段典型硅光太陽(yáng)能電池的光電特性仿真。
1、 構(gòu)建光學(xué)吸收模型
建立合適的邊界條件和光源設(shè)置，搭建典型的硅平板太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)在正向太陽(yáng)光的照射下光吸收模型。
二、計(jì)算載流子產(chǎn)生率G
FDTD模塊可以利用上述物理學(xué)公式，腳本編程計(jì)算出電池內(nèi)部空間分布的載流子產(chǎn)生率。
載流子產(chǎn)生率在平板電池中表現(xiàn)為上層值較大，底部值較小，說(shuō)明入射光大部分被電池上層吸收，能夠穿透電池到達(dá)電池底部被半導(dǎo)體耦合吸收的入射光是極少數(shù)。
三、搭建電學(xué)仿真模型
DEVICE模塊為后續(xù)電學(xué)仿真提供了高效快捷的電學(xué)特性計(jì)算途徑。在電學(xué)仿真模塊中需要考慮電池窗口層材料，金屬電極材料，歐姆接觸，摻雜與復(fù)合等因素。
通過(guò)優(yōu)化電池電學(xué)參數(shù)可以有效提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。但是考慮到電池實(shí)際處于的物理環(huán)境，電學(xué)仿真比純光學(xué)仿真計(jì)算結(jié)果更加接近實(shí)際的電池工作效率。
4、 導(dǎo)入載流子產(chǎn)生率至電學(xué)模塊
載流子產(chǎn)生率是連接電池光學(xué)模塊和電學(xué)模塊的橋梁。將波長(zhǎng)積分計(jì)算得到的載流子產(chǎn)生率導(dǎo)入DEVICE模塊可以繼續(xù)仿真計(jì)算電池電學(xué)特性。
DEVICE模塊為用戶提供了友好方便的載流子產(chǎn)生率導(dǎo)入界面，用戶可以使用FDTD模塊計(jì)算得出的G數(shù)據(jù)集載入控件窗口，并可以針對(duì)偏振光或非偏振光設(shè)置修正系數(shù)。
展開 光電產(chǎn)品仿真技術(shù)研討會(huì)
光學(xué)組件在工業(yè)設(shè)計(jì)上的要求越趨嚴(yán)苛，質(zhì)量好的光學(xué)設(shè)計(jì)除了在開模前進(jìn)行許多光學(xué)軟件評(píng)估之外，后續(xù)包含打樣開模的成型影響、裝配造成的擠壓變形，熱組件造成的熱膨脹變形、模塊點(diǎn)膠后膠體溫濕度膨脹影響，以及產(chǎn)品跌落的強(qiáng)度仿真等，都是光學(xué)產(chǎn)品在各環(huán)節(jié)上注重的工藝過(guò)程。
CYBERNET基于大量光學(xué)客戶的設(shè)計(jì)需求，通過(guò)ANSYS仿真技術(shù)結(jié)合各光學(xué)軟件作耦合，可在產(chǎn)品發(fā)生失效之前預(yù)測(cè)各環(huán)節(jié)造成光學(xué)質(zhì)量失效的成因，進(jìn)而提升光學(xué)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
Ansys Lumerical | 單行載流子光電探測(cè)器仿真方法
綜述
在本例中，我們將研究混合硅基光電探測(cè)器的各項(xiàng)性能。單行載流子（uni-traveling carrier，UTC）光電探測(cè)器（PD）由InP/InGaAs制成，其通過(guò)漸變耦合的方式與硅波導(dǎo)相連。在本次仿真中，F(xiàn)DTD模塊將分析光電探測(cè)器的光學(xué)響應(yīng)，CHARGE模塊將分析器件的電學(xué)特性。
背景
光電探測(cè)器的主要作用是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以解碼出加載到光信道上編碼的信息。因此我們可以使用Lumerical的光學(xué)和電學(xué)求解器對(duì)此類器件進(jìn)行精確模擬和優(yōu)化。首先采用時(shí)域有限差分（FDTD）方法模擬了光電探測(cè)器的光學(xué)特性，計(jì)算光學(xué)吸收功率可以得出電子-空穴對(duì)的局部產(chǎn)生率。然后，將光學(xué)仿真求得的電子空穴對(duì)產(chǎn)生速率導(dǎo)入電學(xué)仿真（CHARGE）中用于求解的連續(xù)性方程。
對(duì)于高速光電二極管，通過(guò)將吸收層與收集層解耦，可以使用單行載流子（UTC）設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化渡越時(shí)間響應(yīng)[1]。在傳統(tǒng)的PIN結(jié)構(gòu)中，載流子是在本征區(qū)中光生的，在本征區(qū)中，強(qiáng)場(chǎng)將載流子分離以產(chǎn)生光電流。載流子的速度通常是有限的，并且在大多數(shù)常見(jiàn)的材料（如鍺）中空穴比電子慢，這會(huì)導(dǎo)致延遲和不對(duì)稱響應(yīng)。通過(guò)結(jié)合窄帶隙和寬帶隙半導(dǎo)體，可以隔離單個(gè)載流子類型（通常是電子），使得器件的光響應(yīng)僅取決于這些載流子的傳輸。然而，與PIN光電二極管相比，UTC的能帶結(jié)構(gòu)要求通常需要III-V材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，這使得在與硅基光子系統(tǒng)集成時(shí)面臨額外的挑戰(zhàn)。
本例中光電探測(cè)器是基于集成在硅基光子系統(tǒng)上的InP/InGaAs混合波導(dǎo)光電二極管所設(shè)計(jì)的[2]。其包括100nm厚的InP鍵合/匹配層、250nm厚的GaAs吸收體和700nm厚的In P本征收集層。材料堆疊和相關(guān)的帶結(jié)構(gòu)如下圖所示。測(cè)量了長(zhǎng)度為25um、50um和150um的光電探測(cè)器[2]。
展開 免費(fèi)線上研討會(huì) | Ansys Lumerical 的光電器件仿真
為此，我們決定于2023年7月17日下午15：00-16：00，舉辦一場(chǎng)免費(fèi)線上研討會(huì)，誠(chéng)邀各位光電同行們積極參與、分享交流。
研討會(huì)大綱
1. Ansys Lumerical 軟件介紹
2. FDTD、CHARGE、INTERCONNECT 三大模塊介紹
3. Ansys Lumerical 光電器件設(shè)計(jì)流程
4. 光電器件設(shè)計(jì)實(shí)例:垂直光電探測(cè)器
5. 其他光電器件舉例
研討會(huì)信息
主題：Ansys Lumerical 的光電器件仿真
時(shí)間：2023年7月17日（15：00-16：00）
地點(diǎn)：騰訊會(huì)議（317-470-702）
主辦方：武漢宇熠科技有限公司
如您對(duì)本次研討會(huì)有興趣，可掃描下方二維碼報(bào)名（名額有限，額滿即止。）
（317-470-702）
另外，我們針對(duì)本次研討會(huì)創(chuàng)建了交流群，歡迎聯(lián)系工作人員申請(qǐng)進(jìn)群！
添加工作人員微信
展開 雙層石墨烯/砷化鎵的等離子體共振光柵結(jié)構(gòu)光電探測(cè)器數(shù)值仿真 ￥500
</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202206/imgs/80019830f9304a1799118885f068db17.gif" alt="Untitled.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖1 電磁場(chǎng)仿真結(jié)果</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202206/imgs/47ce638fc01b4bf3972ae6a3aec043ea.png" alt="Untitled2.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖2 吸收率隨波長(zhǎng)變化曲線</strong></p><p>感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎交流合作</p><p><br></p><p><br></p>
展開 基于Lumerical掌握光電器件仿真的全流程設(shè)計(jì)，從基礎(chǔ)原理講解到復(fù)雜器件設(shè)計(jì)
Ansys Lumerical作為業(yè)界領(lǐng)先的光子學(xué)解決方案，擁有完善的Component Level及Circuit Level仿真能力。FDTD被譽(yù)為微納光子器件仿真的黃金標(biāo)準(zhǔn)；MODE是面向平面光波導(dǎo)類器件開發(fā)的瑞士軍刀；CHARGE求解載流子的漂移擴(kuò)散方程和泊松方程，能夠精確模擬半導(dǎo)體器件中的電學(xué)特性；HEAT則專注于器件熱效應(yīng)的分析，能夠準(zhǔn)確計(jì)算電致發(fā)熱或光吸收引起的溫升；INTERCONNECT作為線路級(jí)仿真工具，可對(duì)整個(gè)光子集成電路系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)域及頻域分析。
該內(nèi)容涵蓋FDTD、MODE、CHARGE、HEAT、INTERCONNECT五大仿真工具，內(nèi)容覆蓋基礎(chǔ)原理講解到復(fù)雜器件設(shè)計(jì)。無(wú)源環(huán)節(jié)不僅包括功率分束器、起偏器、偏振旋轉(zhuǎn)分束器、濾波器等多種無(wú)源光子器件，還包含常用的逆向設(shè)計(jì)算法，適用于硅基、鈮酸鋰等多種材料體系，可有效助力學(xué)員掌握無(wú)源光子器件設(shè)計(jì)技能。有源環(huán)節(jié)不僅包括電相移器、微環(huán)調(diào)制器、馬赫曾德行波調(diào)制器、垂直光電探測(cè)器、熱調(diào)諧波導(dǎo)等多種有源光子器件，還包含波分復(fù)用、PAM4收發(fā)等完整的PIC系統(tǒng)，可大大提升學(xué)員設(shè)計(jì)復(fù)雜光子集成電路系統(tǒng)的能力。
展開 設(shè)計(jì)仿真 | Adams聯(lián)合仿真相關(guān)介紹
其中聯(lián)合仿真（多學(xué)科仿真）最為突出。
Adams與其他學(xué)科軟件進(jìn)行聯(lián)合仿真的過(guò)程中，Adams一般提供部件的位移、速度或者加速度信息，其他學(xué)科軟件提供外部力信息施加至Adams中。這里的其他學(xué)科軟件包含1維軟件，如用于控制分析，液壓分析等的，還包含3維軟件如用于有限元分析、流體分析等。
圖1 聯(lián)合仿真信息交換示意
Part1
聯(lián)合仿真的方式
01
與Easy5/Simulink/Amesim
上述三款軟件都可以稱為1維軟件，通過(guò)拖拽進(jìn)行建模，求解微分方程與代數(shù)方程。可以進(jìn)行控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等的建模。
與Adams的聯(lián)合一般分為三種方式：
（1）control system import，將1維軟件編譯為dll供Adams調(diào)用；
（2）function evaluation，將Adams模型簡(jiǎn)化為狀態(tài)矩陣，供1維軟件調(diào)用；
（3）co-simulation，兩種軟件獨(dú)自計(jì)算，并以一定步長(zhǎng)進(jìn)行信息交換。
其中最常用的是第一種方式及第三種方式。關(guān)于第一種方式最近海克斯康組織了一系列的網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)，供大家學(xué)習(xí)討論。第三種方式網(wǎng)上相關(guān)的教程也較多，此處不再贅述。
02
FMI第三方格式說(shuō)明
FMI的全稱是Functional Mock-Up Interface，是一種開放式標(biāo)準(zhǔn)，在不依賴于工具的情況下交換和集成不同工具供應(yīng)商提供的被控對(duì)象模型，擁有co-sim及model-exchange兩種模式。也就是說(shuō)，只要是支持這種標(biāo)準(zhǔn)的軟件，都是可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)合仿真的。
目前Adams支持FMI1.0/2.0的co-sim（master and slave），和model-exchange（master）。由于FMI能夠覆蓋更多的軟件工具，建議用戶多嘗試此方法。2.1節(jié)中的幾款軟件也都可以通過(guò)FMI形式進(jìn)行聯(lián)合仿真。
展開 
設(shè)計(jì)仿真 | Adams-Marc聯(lián)合仿真助力萊頓汽車集團(tuán)提升仿真計(jì)算效率
在這個(gè)仿真流程中，使用Adams-Marc聯(lián)合仿真分析扭矩調(diào)制器僅花費(fèi)了兩個(gè)小時(shí)，這是Marc單獨(dú)仿真所需時(shí)間的1/15。
Marc仿真與Adams-Marc聯(lián)合仿真左側(cè)彈簧動(dòng)態(tài)載荷的比較
“我們正在尋找一個(gè)解決方案，在很短的時(shí)間內(nèi)可以允許我們仿真扭矩調(diào)制器的性能，包括材料和幾何的非線性，這樣我們就可以將現(xiàn)有的非線性分析集成到設(shè)計(jì)過(guò)程中。”賈博士說(shuō)，“我們有一個(gè)系統(tǒng)級(jí)多體動(dòng)力學(xué)仿真與非線性有限元分析相結(jié)合的思想。在部件級(jí)別，針對(duì)變形較大的組件，實(shí)現(xiàn)快速解決方案和準(zhǔn)確結(jié)果。”MBD軟件以前已經(jīng)與線性有限元分析軟件集成，但沒(méi)有與非線性有限元分析集成，后者可以為具有大變形和材料非線性的部件（例如扭矩調(diào)制器中的彈簧）提供準(zhǔn)確的結(jié)果。
最終聯(lián)合仿真和Marc單獨(dú)仿真的結(jié)果僅相差10%，這是意料之中的事，因?yàn)檎５腗arc仿真將所有部件作為柔性體，而聯(lián)合仿真將大多數(shù)部件作為剛體。之前就發(fā)現(xiàn)Marc仿真模擬的結(jié)果與物理測(cè)量結(jié)果非常接近。關(guān)鍵值的聯(lián)合仿真結(jié)果是值得信賴的，如作為輸入扭矩函數(shù)的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)角與Marc模擬的變化小于10%。“考慮到計(jì)算時(shí)間的大幅減少，這種微小的結(jié)果差異是可以接受的,”賈博士說(shuō)。
“這項(xiàng)技術(shù)首次將先進(jìn)的非線性有限元分析作為設(shè)計(jì)過(guò)程的一個(gè)組成部分,這與十年前在計(jì)算能力方面的進(jìn)步意義相似。
展開 設(shè)計(jì)仿真 | Adams 與 Matlab 通過(guò) FMI 聯(lián)合仿真
由于不同軟件的設(shè)置不同，聯(lián)合仿真結(jié)果存放的位置也是不同的，甚至有些軟件基于FMI聯(lián)合仿真后，其聯(lián)合仿真的結(jié)果僅在聯(lián)合仿真過(guò)程中存在臨時(shí)文件中，一旦仿真終止，其結(jié)果也會(huì)刪除。對(duì)于Adams與Matlab通過(guò)FMI的聯(lián)合仿真，其結(jié)果存在于聯(lián)合仿真的工作路徑之下，會(huì)新形成一個(gè)文件夾slprj，然后在其中找對(duì)應(yīng)FMU名稱的文件夾，一直深入到resources文件中可以看到對(duì)應(yīng)的結(jié)果文件，如下所示：
在Adams后處理中，可以看到如下結(jié)果，分別為角位移、扭矩和角速度等。
03
結(jié) 論
Adams & Matlab
通過(guò)上述內(nèi)容，可以看到Adams與Matlab通過(guò)FMI接口可以方便地完成聯(lián)合仿真應(yīng)用流程，整個(gè)流程設(shè)置相似于傳統(tǒng)生成M文件的方式，甚至還要更簡(jiǎn)潔。比如，傳統(tǒng)生成M文件方式在Matlab中融合模型時(shí)，需要執(zhí)行.m文件并錄入adams_sys命令將橙色框調(diào)出兩步，而實(shí)用FMI的話只需要將FMI框調(diào)出設(shè)置好指定的FMU路徑一步即可。另外，如果使用MSC系列軟件新功能SmartFMU的話會(huì)有更方便的工程應(yīng)用。
展開 “COMSOL軟件+多物理場(chǎng)耦合仿真”培訓(xùn)第十期：網(wǎng)格/流動(dòng)傳熱/光電/力學(xué)/電磁場(chǎng)分析/經(jīng)典案例
各企事業(yè)單位、高等院校及科研院所：
COMSOL是一款大型的高級(jí)數(shù)值仿真軟件，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)研究以及工程計(jì)算，在多物理場(chǎng)耦合分析方面有其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，因此被應(yīng)用于各個(gè)相關(guān)科研和產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域，在我國(guó)擁有非常廣闊的前景。多物理場(chǎng)耦合仿真分析是近年來(lái)應(yīng)用比較廣泛的有限元仿真分析方法，大大的縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期，提高科研效率。為進(jìn)一步推動(dòng)高等院校、科研院所及企事業(yè)單位在COMSOL多物理耦合研究工作的開展，中科軟研（北京）科學(xué)技術(shù)中心（http://www.fzby.org.cn/）特邀一線專家共同舉辦COMSOL通用多物理場(chǎng)耦合仿真核心技術(shù)應(yīng)用與案例實(shí)戰(zhàn)在線培訓(xùn)班。本次培訓(xùn)課程從幾何創(chuàng)建、交互式網(wǎng)格剖分技術(shù)、模型設(shè)定、后處理、多物理場(chǎng)模擬等方面進(jìn)行了介紹，并結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行了詳細(xì)的講解和具體的操作指導(dǎo)。由中科軟研（北京）科學(xué)技術(shù)中心主辦、北京富卓佰揚(yáng)科技有限公司承辦。具體事宜如下：
1 培訓(xùn)目標(biāo)
1、能夠利用COMSOL軟件進(jìn)行具體項(xiàng)目和科研工作的開展；
2、對(duì)配套的專業(yè)多物理場(chǎng)仿真理論有較深的理解，并掌握軟件的使用。
3、通過(guò)原理解析、大量實(shí)例操作強(qiáng)化應(yīng)用，提升學(xué)員解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。
4、建立學(xué)員微信群，學(xué)完后可以繼續(xù)在群里與主講老師、同學(xué)交流問(wèn)題，鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容。
注：參加線上培訓(xùn)，以后本人可以免費(fèi)參加相同線上及線下課程，不限次數(shù)、學(xué)會(huì)為止！
2 培訓(xùn)優(yōu)勢(shì)
1、報(bào)名繳費(fèi)后提前獲取電子講義及模型，可提前預(yù)習(xí)；全程錄制視頻，支持回放；
2、培訓(xùn)老師理論和工程經(jīng)驗(yàn)豐富，我們會(huì)結(jié)合學(xué)員實(shí)際需求備課并補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容；
3、培訓(xùn)結(jié)束后，培訓(xùn)老師留給學(xué)員手機(jī)和Email，提供技術(shù)支持，充分保證培訓(xùn)后出效果。
3 培訓(xùn)專家
中國(guó)科學(xué)院、清華大學(xué)、四川大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)的高級(jí)專家。
展開 設(shè)計(jì)仿真 | Dytran & Actran聯(lián)合仿真方案
Dytran&Actran
聯(lián)合仿真概述
在碰撞及跌落分析中，如何計(jì)算結(jié)構(gòu)在整個(gè)響應(yīng)過(guò)程中的聲學(xué)響應(yīng)？本案例以啞鈴跌落甲板為例，展示如何計(jì)算其在跌落過(guò)程中的應(yīng)力響應(yīng)與時(shí)域的聲學(xué)響應(yīng)。
圖 1 啞鈴跌落分析
01
瞬態(tài)沖擊分析
約束金屬板四周的自由度，設(shè)置啞鈴碰撞的初始速度以及與板之間的接觸邊界條件。
圖 2 邊界的設(shè)置
在結(jié)果輸出設(shè)置中，除了結(jié)構(gòu)分析需要的應(yīng)力應(yīng)變以外，還需要設(shè)置加速度輸出項(xiàng)作為后續(xù)聲場(chǎng)分析的輸入條件。計(jì)算結(jié)果如下圖所示：
圖 3 碰撞瞬間應(yīng)力與加速度云圖
02
時(shí)域聲場(chǎng)分析
采用Actran中的Time Domian Analysis工具，計(jì)算碰撞過(guò)程中的時(shí)域聲學(xué)響應(yīng)。使用Finite Fluid組件模擬輻射域，使用Infinite Fluid組件模擬遠(yuǎn)場(chǎng)聲輻射。
圖 4導(dǎo)入Dytran分析結(jié)果
導(dǎo)入Dytran分析結(jié)果建立BC Mesh組件，該組件能夠?qū)⒄駝?dòng)結(jié)果映射到聲學(xué)網(wǎng)格當(dāng)中，以進(jìn)行聲輻射的計(jì)算。
圖 5模型設(shè)置
使用BC Mesh時(shí)，需要關(guān)聯(lián)Coupling Surface，將沖擊結(jié)果映射到Coupling Surface選中的聲場(chǎng)網(wǎng)格上。提交計(jì)算后，各監(jiān)控點(diǎn)聲壓級(jí)曲線以及壓力云圖如下圖所示。
圖 6 聲壓級(jí)曲線
圖 7 各時(shí)刻壓力云圖
03
文章小結(jié)
采用Dytran與Actran進(jìn)行聯(lián)合仿真，可以快速且便捷的進(jìn)行碰撞以及跌落過(guò)程中的聲場(chǎng)分析，同時(shí)，根據(jù)聲場(chǎng)的分析結(jié)果，可以為結(jié)構(gòu)的降噪優(yōu)化提供相關(guān)理論參考。
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