網格融合
關注創建者：一葉_4024 創建時間：2021-12-22
網格融合的視頻教程
Ansys HFSS 2021 R1新功能介紹
Ansys HFSS 2021 R1重磅推出了網格融合 (Mesh Fusion) 功能，能夠對以往難以想象的復雜電磁系統進行快速而精確的仿真，實現如將芯片、封裝、連接器、PCB/天線和平臺模型裝配在單一模型中并分別應用最優的網格剖分技術進行并行剖分和完全耦合的仿真分析。
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HFSS技術突破與應用場景更新——雷達天線與系統
會議簡介： 此次會議講解HFSS在雷達天線與系統行業的某些典型應用場景下的突破性技術，比如基于3D Component技術實現更靈活更快速的大型陣列天線仿真，最新的網格融合技術大幅提升復雜跨尺度問題的網格剖分效率，應用場路協同仿真技術更準確評估射頻電路和天線的系統性能，以及對雷達天線罩問題進行多物理場仿真分析等，這些更新的仿真技術能解決傳統設計過程中面臨的巨大挑戰，幫助用戶更高效完成創新性產品研發
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Altair HyperMesh 2024 新版本的最亮點&二次開發指引
直播大綱： l 新老界面對比及如何快速切換到新界面 l Altair copilot幫你查資料，寫代碼 l 網格與幾何的融合 l HyperMesh2024新功能亮點 l 注塑件和鑄造件中面網格快速建模 l 基于Python的HyperMesh二次開發
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網格融合的實例教程
下面是上述復雜示例的網格和電磁仿真結果。
在最新版本2021 R1的Ansys HFSS中納入了這種“網格融合”功能，想要了解更多網格融合的技術細節，歡迎報名參加3月9日——Ansys HFSS 2021 R1新功能介紹網絡研討會。
傳統的電子系統電磁分析方法重點關注的是PCB設計和高速信號，定義電路板堆疊和材料屬性，并仿真信號跡線，生成信號丟失和相鄰跡線（近端/遠端）串擾的S參數響應模型，并將其整合到后續的電路仿真中，以測量總體發送/接收信號的保真度。然而，與連接單個S參數模型相比，當前電子系統的復雜性需要一種更全面的方法進行電磁耦合仿真，系統將集成從音頻到毫米波的廣泛信號頻率，并在極緊湊的體積外殼中采用高級封裝。
Ansys HFSS團隊正在著力推進多項技術更新，包括計算和網格生成的關鍵領域，以實現這樣的分析。
展開 請問能否介紹一下這種網格劃分功能的技術細節？它與其他電磁系統仿真產品有何不同？
MC：如果不能對這種電磁-系統進行仿真，那么設計規則可能會對系統性能帶來不利影響，難以確保系統的正常運行。借助HFSS網格融合功能實現了電磁-系統仿真，以打破設計規則，工程師能真正探索設計極限，從而構建最佳解決方案。
就最優網格剖分方法而言，不同的網格劃分方法在不同的CAD模型中表現各有優劣。“特定CAD類型網格劃分” 的示例是層疊結構類模型，如PCB、IC和IC封裝，在這些層疊結構模型中，預先了解如何將這些組件設計為堆疊的2D層疊結構，可以加快和優化網格劃分過程。
在HFSS網格融合功能推出之前，我們的模式是整個模型采用統一的網格劃分方法，而在一個包含多種CAD類型的電磁系統中，這種模式生成網格面臨極大的挑戰。采用HFSS網格融合功能，可以將局部最優的網格技術應用至組件。因此，例如，在帶有連接器和線纜的PCB示例中，可將特定的網格剖分方法分別應用到每個組件中，以最佳地解決它們獨特的CAD類型。
另外，弄清楚網格融合的并行網格劃分特征，有助于我們更深刻的理解該功能。系統的各個組件在最初單獨進行網格劃分，然后通過求解器合并到一起，形成一個不受影響的、全耦合的電磁解決方案。在單獨生成初始網格階段還可利用HPC和云資源進行加速。接著，HFSS求解器可以采用多核、多處理器和多節點來并行求解全耦合電磁系統，包括采用自適應網格劃分來提高精度以及采用標準的HPC技術。
SIJ：發布HFSS網格融合功能有哪些技術或市場方面的挑戰？從IC到PCB、連接器，再到天線，你們是如何 “整合” 這些技術的?
展開 請問能否介紹一下這種網格劃分功能的技術細節？它與其他電磁系統仿真產品有何不同？
MC：如果不能對這種電磁-系統進行仿真，那么設計規則可能會對系統性能帶來不利影響，難以確保系統的正常運行。借助HFSS網格融合功能實現了電磁-系統仿真，以打破設計規則，工程師能真正探索設計極限，從而構建最佳解決方案。
就最優網格剖分方法而言，不同的網格劃分方法在不同的CAD模型中表現各有優劣。“特定CAD類型網格劃分” 的示例是層疊結構類模型，如PCB、IC和IC封裝，在這些層疊結構模型中，預先了解如何將這些組件設計為堆疊的2D層疊結構，可以加快和優化網格劃分過程。
在HFSS網格融合功能推出之前，我們的模式是整個模型采用統一的網格劃分方法，而在一個包含多種CAD類型的電磁系統中，這種模式生成網格面臨極大的挑戰。采用HFSS網格融合功能，可以將局部最優的網格技術應用至組件。因此，例如，在帶有連接器和線纜的PCB示例中，可將特定的網格剖分方法分別應用到每個組件中，以最佳地解決它們獨特的CAD類型。
另外，弄清楚網格融合的并行網格劃分特征，有助于我們更深刻的理解該功能。系統的各個組件在最初單獨進行網格劃分，然后通過求解器合并到一起，形成一個不受影響的、全耦合的電磁解決方案。在單獨生成初始網格階段還可利用HPC和云資源進行加速。接著，HFSS求解器可以采用多核、多處理器和多節點來并行求解全耦合電磁系統，包括采用自適應網格劃分來提高精度以及采用標準的HPC技術。
SIJ：發布HFSS網格融合功能有哪些技術或市場方面的挑戰？從IC到PCB、連接器，再到天線，你們是如何 “整合” 這些技術的?
展開 此前Ansys推出的HFSS網格融合功能，是一種針對復雜設計及其組件間耦合作用進行電磁仿真的解決方案，旨在幫助降低如人工智能、5G通信或工業物聯網等領域的研發成本，并加速產品研發。
與過去相比，現代電子產品的精密程度更高
在實現更小產品外形尺寸的同時，工程師還需要提升功能，保持甚至降低功耗
對于人工智能、機器學習、自動駕駛汽車、5G通信、高性能計算和工業物聯網等領域，計算組件之間以及整個系統之間的復雜耦合作用至關重要
電磁仿真工具Ansys HFSS Mesh Fusion的出現，讓工程團隊可以生成網格并求解超大規模的設計
Ansys推出的HFSS網格融合功能，是針對復雜設計進行電磁仿真的解決方案，有望降低研發成本并加速高質量產品的研發。該軟件能夠實現復雜電磁系統的快速、全耦合仿真。此前是在AnsysHFSS 2021 R1版本中推出了HFSS網格融合功能，幫助工程師將集成電路（IC）、封裝、連接器、印刷電路板、天線和平臺整合在統一的Ansys HFSS設計中，以預測電磁耦合作用。HFSS網格融合功能通過在組件級應用先進的網絡技術，突破了以往諸多瓶頸，同時還可以實現計算機多核、計算機集群并行運行或在Ansys Cloud中運行。此外，創新型求解器技術將提取全耦合、無損、全波的電磁矩陣。
三星電子晶圓代工設計技術團隊副總裁Sangyun Kim表示：“隨著電子系統集成度不斷提高，對綜合電磁系統分析的需求也越來越大。Ansys網格融合功能使我們優秀的工程團隊能夠開發出最優設計，縮短設計周期，降低成本并提高向客戶創造的價值。使用網格融合功能，我們能研發出此前無法想像的先進設計。實際上，對于客戶最新的平板電視產品，我們仿真了整個房間的電磁傳輸情況。”
展開 請問能否介紹一下這種網格劃分功能的技術細節？它與其他電磁系統仿真產品有何不同？
MC：如果不能對這種電磁-系統進行仿真，那么設計規則可能會對系統性能帶來不利影響，難以確保系統的正常運行。借助HFSS網格融合功能實現了電磁-系統仿真，以打破設計規則，工程師能真正探索設計極限，從而構建最佳解決方案。
就最優網格剖分方法而言，不同的網格劃分方法在不同的CAD模型中表現各有優劣。“特定CAD類型網格劃分” 的示例是層疊結構類模型，如PCB、IC和IC封裝，在這些層疊結構模型中，預先了解如何將這些組件設計為堆疊的2D層疊結構，可以加快和優化網格劃分過程。
在HFSS網格融合功能推出之前，我們的模式是整個模型采用統一的網格劃分方法，而在一個包含多種CAD類型的電磁系統中，這種模式生成網格面臨極大的挑戰。采用HFSS網格融合功能，可以將局部最優的網格技術應用至組件。因此，例如，在帶有連接器和線纜的PCB示例中，可將特定的網格剖分方法分別應用到每個組件中，以最佳地解決它們獨特的CAD類型。
另外，弄清楚網格融合的并行網格劃分特征，有助于我們更深刻的理解該功能。系統的各個組件在最初單獨進行網格劃分，然后通過求解器合并到一起，形成一個不受影響的、全耦合的電磁解決方案。在單獨生成初始網格階段還可利用HPC和云資源進行加速。接著，HFSS求解器可以采用多核、多處理器和多節點來并行求解全耦合電磁系統，包括采用自適應網格劃分來提高精度以及采用標準的HPC技術。
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算得動、算得準：模型簡化與網格融合的工程實踐與應用
比如修補破損網格，從網格角度處理可能很麻煩，但從幾何角度看，無非是補兩個面，補完后面網格節點會自動融合；再比如給網格開孔，過去操作復雜，現在從幾何上開孔，網格會自動適配；還有做臺階結構，不用在網格上反復調整，刪除一個幾何面、拖拽兩個面就能快速實現，生成的就是對應的網格。
處理實體網格時，這個邏輯同樣適用。
比如修補破損網格，從網格角度處理可能很麻煩，但從幾何角度看，無非是補兩個面，補完后面網格節點會自動融合；再比如給網格開孔，過去操作復雜，現在從幾何上開孔，網格會自動適配；還有做臺階結構，不用在網格上反復調整，刪除一個幾何面、拖拽兩個面就能快速實現，生成的就是對應的網格。
處理實體網格時，這個邏輯同樣適用。
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幾何與網格的融合統一
表1 加速效果對比
用于網格融合的迭代求解器
在HFSS 2023 R1版本中，針對網格融合加入了迭代求解器，其在降低內存消耗和求解速度上都得到極大提升。如下為基于網格融合技術的反射面天線，在直接求解和迭代求解中，兩者求解結果完全一致（即采用迭代求解沒有精度損失），同時內存消耗減低了54%、求解速度提高了42%。
內容簡介
本次會議將介紹HFSS 2023 R1版本在高頻和EMC相關應用方面的更新，內容包括基于3D組件技術的陣列天線仿真效率提升，更快的分布式網格融合剖分技術
改進了分布式網格融合求解器的HPC性能 – 在使用網格融合時，提高了硬件利用率和仿真效率。
2、Ansys Icepak w/AEDT
新的網格劃分增強功能 – 階梯網格劃分（2D多級），可捕獲單個層和細節，從而產生魯棒性更強的PCB網格，可在堆疊和分層結構上發揮作用。該增強功能也被用于滑動條形網格剖分中。
1.新的Layout Component輕松在HFSS 3D環境中與其他3D Component進行精準組裝，結合先進的Mesh Fusion網格融合技術，
多域并行求解復雜設計全耦合電磁問題。
2.多個功能改進提升DDR5和SERDES通道仿真精度和效率。
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https://s.jishulink.com/omkUZH
23R1新功能介紹-Ansys HFSS HF/EMC
本次會議將介紹HFSS 2023 R1版本在高頻和EMC相關應用方面的更新，內容包括
基于3D組件技術的陣列天線仿真效率提升，更快的分布式網格融合剖分技術，布局組件工作流程改善，最新的EMI接收機后處理功能
，以及
