【正文】 ?ZUKEN CR5000 Board Designer?Mentor Graphics Board Station174?？芍С肿疃?048個(gè)節(jié)點(diǎn)的并行求解。216。對(duì)參數(shù)設(shè)定無(wú)限制，也可在ANSYS Workbench平臺(tái)下更方便進(jìn)行輸入、輸出參數(shù)化管理。適用電機(jī)種類?感應(yīng)電機(jī)：?jiǎn)蜗喔袘?yīng)電機(jī)、三相感應(yīng)電機(jī)、雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)?直流電機(jī)：DC 電機(jī)（電勵(lì)磁型、永磁型）、串激電機(jī)?同步電機(jī)：永磁同步電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、爪極發(fā)電機(jī)、軸向氣隙電機(jī)、三相繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機(jī)、三相凸極同步電機(jī)、異步啟動(dòng)永磁同步電機(jī) ANSYS PExprt變壓器，電感輔助設(shè)計(jì)工具ANSYS PExprt 是集磁路法和電磁場(chǎng)有限元分析于一體的電力電子設(shè)計(jì)工具，從軟件自帶的變換器電氣參數(shù)、波形、數(shù)據(jù)庫(kù)取出需要的鐵心形狀、繞組材料，自動(dòng)優(yōu)選更合適的變壓器方案。ANSYS Maxwell 具有直觀易用的GUI、自動(dòng)自適應(yīng)網(wǎng)格剖分求解器，確保穩(wěn)定、高精度的求解，初學(xué)者也能與軟件使用專家一樣，用簡(jiǎn)單的操作得到精確的分析結(jié)果。在Ansoft Designer 統(tǒng)一設(shè)計(jì)界面下，內(nèi)嵌的高精度的電路仿真器可以與HFSS、Q3D、SIwave、TPA 等各種ANSYS 電磁場(chǎng)仿真器協(xié)同工作，快速完成線性電路和時(shí)域瞬態(tài)分析等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)包含電路、系統(tǒng)和三維電磁場(chǎng)模型的完整設(shè)計(jì)分析。適用領(lǐng)域? 高頻組件：LTCC、介質(zhì)振蕩器、耦合器、濾波器、隔離器、功分器、芯片部件、磁珠等? 天線：貼片天線、角錐天線、陣列天線、Vivaldi 天線、八木天線等? 電纜：同軸電纜、雙絞線電纜、帶狀電纜等? IC 封裝：引腳型（QFP、PLCC、DIP、SOP 等）、PGA、BGA、TAB、功率器件（IGBT、功率MoSFET、DBC 基板等）、MCM 等? 連接器：同軸連接器、多腳連接器（端子型、卡槽型等）、插針插座等? PCB 板：裸板、平面、傳輸線、網(wǎng)格平面、硬板、混合板、柔性板? 其他：RFID、無(wú)線充電、EMC/EMI、 核磁共振、微波加熱、光電接口 ANSYS Q3D Extractor 三維模型寄生參數(shù)抽取軟件ANSYS Q3D Extractor 可以根據(jù)三維互聯(lián)結(jié)構(gòu)的形狀直接抽取寄生參數(shù)（RLGC），生成SPICE/IBIS 模型。 響應(yīng)面分析：獲取整個(gè)設(shè)計(jì)空間內(nèi)產(chǎn)品性能的近似值圖61所示，通過(guò)電磁場(chǎng)仿真求解器HFSSIE完成不同掃描角下目標(biāo)散射特性RCS的分析，由設(shè)計(jì)變量控釋幾何模型，共用的幾何模型通過(guò)Fluent的CFD求解器完成空氣應(yīng)力分析。圖5 雷電輻射下的電磁環(huán)境分布圖6 雷擊作用下，刀片天線上的感應(yīng)電壓波形3. HIRF效應(yīng)分析高強(qiáng)度輻射場(chǎng)(High Intensity Radiated Field,HIRF)是來(lái)自地面、艦船、海上平臺(tái)或航空器上的雷達(dá)、無(wú)線電、電視、衛(wèi)星上行數(shù)據(jù)等高功率發(fā)射機(jī)的輻射，它是由人類活動(dòng)造成的電磁環(huán)境問(wèn)題，特點(diǎn)是頻帶寬、作用時(shí)間長(zhǎng)。仿真分析原理：雷擊分區(qū)的分析本質(zhì)上是要找到飛機(jī)各部位對(duì)雷電的附著可能性高低，以區(qū)分不同的防雷區(qū)域和防雷設(shè)計(jì)。 雷電防護(hù)仿真需求針對(duì)飛機(jī)雷電防護(hù)設(shè)計(jì)，主要需要解決的有關(guān)問(wèn)題包括：雷電分區(qū)、雷電直接效應(yīng)、間接效應(yīng)、以及HIRF效應(yīng)分析。迄今為止，至少有2500架飛機(jī)被雷電擊毀。HFSSTransient是HFSS的時(shí)域求解器，基于間斷伽略金時(shí)域（DGTD）法，能夠很好地實(shí)現(xiàn)采用脈沖激勵(lì)類型的仿真，因此特別適合如雷擊、靜電放電、瞬態(tài)RCS等短時(shí)激勵(lì)下的瞬態(tài)場(chǎng)顯示。在電尺寸不變的情況下，F(xiàn)SS層結(jié)構(gòu)會(huì)讓計(jì)算規(guī)模在原有基礎(chǔ)上提升30～50倍，目前的解決方案為采用有限單元邊界積分法（FEBI）配合域分解技術(shù)在高性能計(jì)算機(jī)上并行求解。天線的散射由結(jié)構(gòu)項(xiàng)散射和模式項(xiàng)散射構(gòu)成。如圖所示的彈體，分析其在雷達(dá)波正對(duì)鼻錐方向入射下的彈體表面電流分布，分別分析了不涂覆，涂覆材料a，涂覆材料b三種不同情況下的情形，從分析結(jié)果很容易看到不同的涂覆材料和涂覆方式會(huì)帶來(lái)不同的效果，其表面電流的改變很明顯，通過(guò)計(jì)算其回波，可輕易判斷涂覆材料的效果好壞。. 無(wú)人機(jī)的隱身設(shè)計(jì)目標(biāo)電磁散射特性的研究利用電磁波與目標(biāo)相互作用所產(chǎn)生的各種信息為雷達(dá)準(zhǔn)確的獲得目標(biāo)的特征參數(shù)，推導(dǎo)其形狀、體積、姿態(tài), 為對(duì)目標(biāo)進(jìn)行分類、辨別與識(shí)別奠定了基礎(chǔ)，對(duì)我國(guó)國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)有著重要意義，也是計(jì)算電磁學(xué)的重要研究領(lǐng)域之一。 在上圖的例子中，ANSYS軟件采用仿真層次化的項(xiàng)目管理方式，使用場(chǎng)路協(xié)同仿真的方法，將放大器，移相器，衰減器等射頻電路和天線放在同一個(gè)項(xiàng)目中進(jìn)行仿真，并將各個(gè)衰減系數(shù)，相移角度等關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置成變量進(jìn)行自動(dòng)掃描，從而形成不同的天線波束，以滿足通信，雷達(dá)和電子對(duì)抗應(yīng)用對(duì)于波束形狀的不同要求 雷達(dá)系統(tǒng)仿真雷達(dá)通過(guò)發(fā)射電磁波對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射并接收其回波，由此獲得目標(biāo)至電磁波發(fā)射點(diǎn)的距離、距離變化率（徑向速度）、方位、高度等信息。圖210. 多系統(tǒng)射頻干擾仿真可視化結(jié)果除了直觀的矩陣圖顯示之外，EMIT還可以生成如下圖所示多發(fā)射系統(tǒng)同時(shí)工作狀態(tài)下接收機(jī)抗干擾余量，所有的通道間交調(diào)互調(diào)產(chǎn)物都可以直觀顯示，也可以看到每一個(gè)交調(diào)互調(diào)分量產(chǎn)生的來(lái)源，從而指引設(shè)計(jì)者找到消除惡化接收靈敏度的方法和途徑。如下圖所示，左邊是數(shù)個(gè)發(fā)射通道，右邊的模塊則是數(shù)個(gè)接收通道，發(fā)射頻譜、雜散、諧波、接收敏感度、信噪比等通道指標(biāo)都能以參數(shù)輸入或者外部實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)入的形式賦予。圖23 天線之間耦合度色標(biāo)圖圖24 無(wú)人機(jī)天線同時(shí)工作時(shí)天線輻射場(chǎng)圖 HFSSIE采用積分方程法，支持無(wú)限大地平面邊界條件，其典型應(yīng)用在于研究飛行器近地效應(yīng)。1) 完備的天線模型庫(kù)，內(nèi)置多種常用天線類型，可直接生成參數(shù)化的三維仿真模型，并可管理自定義的天線類型。利用HFSS，可以實(shí)現(xiàn)有限大陣列的快速仿真分析、反射面天線的混合求解計(jì)算、近遠(yuǎn)場(chǎng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入、陣列天線雜散電平分析、大規(guī)模陣列天線的并行計(jì)算、天線罩與天線的協(xié)同仿真等，其中平臺(tái)對(duì)天線方向特性的影響如圖45所示圖16. 無(wú)人機(jī)平臺(tái)對(duì)機(jī)載雷達(dá)天線性能的影響 綜合而言，隨著大規(guī)模并行計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)電子系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)已是大勢(shì)所趨，尤其是智能蒙皮設(shè)計(jì)，需要部件級(jí)、系統(tǒng)級(jí)和平臺(tái)級(jí)的協(xié)同仿真，節(jié)省資源、提高效率，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)水平的關(guān)鍵性突破。圖18. 系統(tǒng)級(jí)仿真 考慮板載影響前后的天線方向特性如圖45所示。圖13 通過(guò)電磁場(chǎng)仿真得到的天線電損耗分布ii圖14 溫升導(dǎo)致的應(yīng)力場(chǎng)分布圖15 形變前后的天線電性能（遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖）變化綜上所述，無(wú)人機(jī)的電子系統(tǒng)涉及很寬的頻段，為了避免各分系統(tǒng)之間的干擾以及與結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)之間的干涉，必須在設(shè)計(jì)之初進(jìn)行系統(tǒng)性的規(guī)劃，系統(tǒng)仿真在規(guī)劃中的地位顯而易見。 然而，想要在未來(lái)依然保持競(jìng)爭(zhēng)力，單靠將這些各領(lǐng)域的仿真技術(shù)做精做深是不夠的，還需要一系列關(guān)鍵的建模、仿真、設(shè)計(jì)和知識(shí)管理能力，從而真正做到改進(jìn)整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)流程。負(fù)載和飛機(jī)機(jī)體低水平集成的結(jié)果是機(jī)體更大、空中待命時(shí)間更短（ 由于更大的阻力導(dǎo)致飛行效率降低）、生存力降低。波音公司為美國(guó)空軍研制的X45無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)，武器系統(tǒng)采用內(nèi)掛設(shè)計(jì)，機(jī)身中線兩側(cè)各有一個(gè)武器艙，能夠根據(jù)作戰(zhàn)需要攜帶JDAM和小型精密制導(dǎo)炸彈等?！叭蝥棥睙o(wú)人偵察機(jī)由美國(guó)諾斯羅普為順應(yīng)作戰(zhàn)運(yùn)用的變化，美軍在《空軍2025》報(bào)告中提出今后幾十年無(wú)人機(jī)的關(guān)鍵需求，明確了多任務(wù)平臺(tái)為戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)的下一個(gè)發(fā)展方向。美國(guó)洛克希德單片集成技術(shù)可以極大提高各種傳感器和控制器的性能，并且大大降低其尺寸和費(fèi)用。 工程仿真的重要角色 航空航天和國(guó)防工業(yè)的應(yīng)用之復(fù)雜，即便是實(shí)現(xiàn)精確仿真這類最基礎(chǔ)需求也需要高質(zhì)量的物理域仿真及系統(tǒng)建模和仿真能力，并輔助以高性能計(jì)算和自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)能力。例如，星載天線在環(huán)境溫度及大發(fā)射功率導(dǎo)致的電損耗熱源的混合作用下產(chǎn)生的溫度場(chǎng)導(dǎo)致形變，從而影響天線的電性能。結(jié)構(gòu)的電磁特性需要利用電磁場(chǎng)仿真工具進(jìn)行電磁場(chǎng)計(jì)算，而參與輻射的信號(hào)能量大小則需要通過(guò)電路仿真計(jì)算。2）隱身功能增強(qiáng)是指要在復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境中更好地隱蔽自身，這包括要能夠做到抗干擾、抗ARM、低截獲概率（LPI）以及更小的雷達(dá)散射截面（RCS）。 ANSYS針對(duì)整機(jī)天線布局的功能特點(diǎn)HFSS天線庫(kù)內(nèi)置多種天線類型，可滿足天線設(shè)計(jì)及總體部門的快速天線建模需求，HFSS軟件擁有業(yè)界最先進(jìn)的有限元求解器，其HFSSHPC模塊具備超線性加速比的DDM技術(shù)，結(jié)合HFSSIE模塊，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的混合算法FEBI，該方法是求解天線布局這類電大尺寸問(wèn)題的最佳方法，可達(dá)到最佳效費(fèi)比。HFSS可在一次仿真中同時(shí)求解多部天線的互耦，因此在天線布局的仿真和設(shè)計(jì)效率上有巨大的優(yōu)勢(shì)。EMIT軟件特有多重保真共址干擾預(yù)測(cè)技術(shù)可在復(fù)雜的射頻環(huán)境下快速診斷并定位射頻發(fā)射干擾源，可以幫助各總體單位實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)電磁兼容和射頻抗干擾預(yù)估定性分析。第二是不同發(fā)射通道之間的互調(diào)，發(fā)射頻譜耦合到其他發(fā)射通道中，與其通道內(nèi)的非線性器件（如PA等）也會(huì)互調(diào)，得到的互調(diào)產(chǎn)物會(huì)經(jīng)由該發(fā)射通道往外二次耦合至接收通道，進(jìn)而影響接收機(jī)靈敏度。 綜合射頻系統(tǒng)構(gòu)架ANSYS軟件具備機(jī)載綜合射頻系統(tǒng)的仿真能力，能夠完成通信，電子對(duì)抗，雷達(dá)和導(dǎo)航子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真，以下為具體應(yīng)用說(shuō)明。 通信系統(tǒng)仿真通信系統(tǒng)需要在保證一定誤碼率的情況下，盡可能地提高傳輸數(shù)率和減低被截獲概率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)鏈的優(yōu)化。4 復(fù)雜飛行器的外形隱身設(shè)計(jì)與RCS仿真采用FEBI和DDM技術(shù)，結(jié)合高性能計(jì)算機(jī)的硬件平臺(tái)能夠有效求解復(fù)雜飛行器的RCS仿真，并且單次仿真可得到數(shù)百入射角度下的單站RCS。編織型復(fù)合材料 單元法建模 復(fù)合材料的RCS 天線（陣）的RCS仿真飛行器的散射主要由兩部分共享組成，一部分來(lái)自于外形及結(jié)構(gòu)，另一部分主要的來(lái)源就是雷達(dá)天線。天線陣的模式散射計(jì)算定義方式在HFSS中仿真天線陣在工作頻點(diǎn)