ANSYS整合ANSOFT工具实现真实世界仿真

2013-06-14 by:广州有限元分析、培训中心-1CAE.COM 来源:仿真在线

作为全球仿真软件和技术革新的领导者,ANSYS, Inc. (NASDAQ: ANSS)近日宣布了在结合ANSYS与ANSOFT产品过程中的第一个里程碑——已经成功实现包括电磁仿真在内的多物理域仿真。随着电子系统越来越多的应用于汽车、航天、工业和消费品,工程师必须考虑电路在抗震、发热和电磁干扰等各方面的性能,面对这些复杂系统的各种问题,ANSYS提供了既有深度又有广度的解决方案。在目前研究的一些案例中,ANSYS工程师已经直接将ANSOFT软件得到的电磁仿真结果应用到ANSYS的热和结构分析中。他们正在致力于直接将ANSOFT软件完全整合到ANSYS® Workbench™的仿真平台中,将来可以实现无缝的双向操作。

例如,在军用雷达中,设计一个大功率连接器用于发射机和天线之间的连接时,必须从电磁、发热、结构等各方面来考虑。ANSYS Workbench本身拥有强大的热和结构仿真功能,再结合ANSOFT HFSS软件即可为此提供完整的解决方案。工程师可以利用HFSS来计算高频电磁场,功率密度损耗分布和S参数来确保设备正常工作,而这种大功率系统中的温度分布也至关重要,因为设计必须保证器件工作在安全的温度范围内,以免造成材料失效,比如熔化。由HFSS仿真得到的功率密度损耗的结果可以作为源导入到ANSYS® Mechanical™软件中进行热仿真,由此得到设备中的温度分布。

“这样的结合使得工程师在设计的最初阶段就可以从器件级、电路级和系统级来综合考察一个复杂的电子设计,这样可以在设计优化时更加快速和降低成本。这仅仅是第一步,我们正在致力于直接将ANSOFT产品和ANSYS其他产品进行整合”ANSOFT总经理兼CTO Zol Cendes说,“ANSYS 的机械/热/流体分析工具与世界一流的ANSOFT EDA软件的完全整合——直接在ANSYS Workbench环境中进行交互使用——将会让用户可以进行紧密结合的多物理域仿真。我们相信这样的整合将对整个机械电子设计领域的方法改进起到重要作用,这将让用户按照一个新的规范来考察设计问题。这项技术使得某些组织可以开发出应对现实世界中严峻考验的领先产品。”

在另一个案例中,利用ANSYS和ANSOFT仿真结合起来分析电磁驱动气门系统中的温度分布。电磁线圈被广泛应用于汽车的启动系统,家用电器,工业用空气锤等等利用一个爆发能量来驱动某个部件的应用中。Maxwell®软件可以用来计算线圈中的低频电磁场所消耗的能量,计算的结果可以输入到ANSYS Mechanical软件中进行热分析来得到设备中的温度分布,于是可以预见设备由于温度上升引起的形变。这种联合仿真为这类复杂的交互关联的物理问题提供了一个得力的分析工具。这样,工程师可以迅速定位电-热-力各方面的问题,并且优化射频和机械电子部件,包括天线、驱动器、能量转换器和PCB等。

ANSYS与ANSOFT 工具的结合显然给用户提供了更加宽广的仿真环境。Cendes继续说道:“例如在一个风能设备中,ANSYS的机械分析软件可以通过优化叶片的结构来很好的帮助用户进行扇叶设计。同时,我们的工具使用了ANSYS流体分析产品,也可以保障系统能有效的捕捉风能。再加上ANSOFT技术之后,我们的解决方案可以扩展到帮助用户设计发电机以实现风的机械能转化成电能,更进一步,为了将电能转换为可利用的形态传送到整个供电网络中,我们还可以在电力转换,传输和控制系统分析设计中发挥作用。整合工具其最根本的优势在于,ANSYS作为一个世界级的分析设计软件供应商,可以为用户的整个设计流程提供一套完整的解决方案,包括软件,技术支持和服务。ANSYS广泛的工程应用案例和多物理域仿真的尖端技术为客户应对当今激烈竞争提供了一套得力工具。

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