【正文】 （dxf、dwg）（※）?ANSYS174。?Mentor Graphics Board Station174。 Virtuoso174。?Cadence174。對應(yīng)電子CAD：?Cadence174。對應(yīng)各產(chǎn)品的求解運用?ANSYS HFSS 區(qū)域分解法(Domain Deposition) 分布式掃頻求解( 離散掃頻、插值掃頻)?ANSYS Q3D Extractor 區(qū)域CG、DCRL、ACRL 的分布式計算求解?ANSYS TPA 整體封裝級的并行運算?ANSYS SIwave?Ansoft Designer GPU 計算(IBISAMI、Quickeye) ECAD Translators ( AnsoftLinks )AnsoftLinks 是從第三方CAD 導(dǎo)入CAD 數(shù)據(jù)的接口。通過離散矩陣和矩陣運算的處理來實現(xiàn)高速求解。六西格碼設(shè)計基于六個標(biāo)準(zhǔn)誤差理論，根據(jù)幾何形狀尺寸、載荷偏差、材料屬性等不確定性輸入變量的概率分布，充分考慮了部件的加工誤差、邊界條件的偏差等不確定性因素，從而計算結(jié)果概率的柱狀圖、累計函數(shù)圖、概率表/逆概率表等，直觀考察可靠概率或失效概率。216。 優(yōu)化求解從客戶指定的輸入、輸出參數(shù)等，基于經(jīng)驗抽取樣品數(shù)據(jù)，自動計算出響應(yīng)曲面、蜘蛛圖、敏感度圖、相關(guān)關(guān)系圖等。另外，通過使用Direct CAD接口，可將第三方的CAD模型數(shù)據(jù)組合到優(yōu)化作業(yè)當(dāng)中。 ANSYS可提供各種工具的仿真敏感度圖 顯示各輸入?yún)?shù)對各響應(yīng)參數(shù)的相對影響程ANSYS可實現(xiàn)的各種模塊用于優(yōu)化設(shè)計。同時可將ANSYS Workbench包含的各種模塊在統(tǒng)一的環(huán)境下使用，是其最大的特點。216。輸入?yún)?shù)可以是幾何尺寸、材料屬性、載荷等客戶指定的參數(shù)，分析輸入變量不確定性對產(chǎn)品性能（應(yīng)力、變形等）的影響。216。 ANSYS Optimetrics優(yōu)化模塊是一個用于仿真模型特性（例如結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料特性、S 參數(shù)、本征頻率、天線方向圖等）的調(diào)諧或優(yōu)化的不可缺少的選項，為用戶提供參數(shù)化掃描、優(yōu)化分析、統(tǒng)計分析、敏感度分析等。ANSYS PExprt 將功率損耗和溫升等作為設(shè)計基準(zhǔn)值，一邊進行評價一邊變更各種參數(shù)，從而優(yōu)選最佳的部件設(shè)計方案。ANSYS RMxprt 能自動一鍵生成精確的電磁場有限元分析模型，自動生成等效電路，用于控制系統(tǒng)設(shè)計和仿真分析。適用領(lǐng)域特點?電力電子?模擬數(shù)字電源?電力機車?多物理域系統(tǒng) ANSYS RMxprt 旋轉(zhuǎn)電機設(shè)計專家ANSYS RMxprt 針對各種電機類型、定子/ 轉(zhuǎn)子尺寸、繞阻、額定數(shù)據(jù)等，僅輸入?yún)?shù)就可以簡單生成模型，可基于磁路解析法快速計算設(shè)計所需的基本特征參數(shù)。ANSYS Simplorer 采用多層次的建模方法，根據(jù)不同的仿真需求使用不同精度的模型，適用于從大規(guī)模系統(tǒng)仿真到詳細電路仿真的應(yīng)用范圍。適用領(lǐng)域?機電產(chǎn)品：電機（旋轉(zhuǎn)電機、直線電機）、發(fā)電機、作動器、延時開關(guān)等?線圈：電感、變壓器、電抗器、電磁閥 、感應(yīng)加熱器、無線充電、RFID、智能無鑰匙啟動等?傳感器：磁性傳感器、磁性屏蔽、磁頭、靜電觸屏等?永磁體：充磁、退磁等?其他：電纜、絕緣設(shè)備 ANSYS Simplorer 用于機電系統(tǒng)的電路和系統(tǒng)仿真工具ANSYS Simplorer 是在汽車、航空航天、工業(yè)設(shè)備中廣泛使用的大規(guī)模機電系統(tǒng)多物理域系統(tǒng)仿真軟件。求解對象的電磁場分布可以直觀地顯示出來，具有自動計算電磁力、力矩、電感、電容等設(shè)計參數(shù)的功能，仿真結(jié)果可以方便地與實驗結(jié)果進行對比。ANSYS SIwave 使用優(yōu)化后的三維電磁場有限元求解技術(shù)，適用于精確快速分析包含大規(guī)模復(fù)雜電源、地平面的PCB 和封裝設(shè)計。 ANSYS SIwave應(yīng)用于 PCB 板、BGA 封裝的SI、PI、EMI 分析軟件SIwave 主要針對PCB，芯片BGA 封裝等進行信號完整性（SI）、電源完整性（PI）以及電磁干擾（EMI）分析的軟件。適用于高頻高速數(shù)字傳輸、EMC 驗證設(shè)計的綜合設(shè)計解決方案 EMIT系統(tǒng)級射頻干擾仿真平臺多系統(tǒng)共址條件下的電磁兼容預(yù)估仿真分析軟件EMIT，用于仿真如飛機、艦船、衛(wèi)星、火箭、導(dǎo)彈、車輛等各種平臺，以及由它們組合構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)中多個收發(fā)信機及設(shè)備干擾冗余度的精確仿真、分析、設(shè)計與系統(tǒng)評估。ANSYS DesignerSI 是Ansoft Designer 的信號完整性分析包。ANSYS DesignerRF 是ANSYS Designer/ANSYS Nexxim 的射頻微波工具包。適用領(lǐng)域? IC 封裝：引腳型（QFP、PLCC、DIP、SOP 等）、PGA、BGA（鍵合線、倒裝）、QFN、TAB、功率半導(dǎo)體（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）? PCB 板：硬板、混合板、柔性板等、過孔、平面、傳輸線、網(wǎng)格平面? 適用于任意三維形狀 Ansoft Designer 電路 ? 系統(tǒng) ? 電磁場 綜合設(shè)計環(huán)境Ansoft Designer 是進行系統(tǒng)、電路、 電磁場分析等RF、SI、EMC 分析的綜合設(shè)計環(huán)境。隨著器件的高速/ 高集成化發(fā)展，反射、傳輸延時、串?dāng)_、SSN 等信號完整性問題越來越突出，因此需要精確求解封裝、連接器、過孔等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的寄生參數(shù)。如果想針對某一系列問題進行電磁場領(lǐng)域的分析，ANSYS HFSS 能夠滿足您所有的需求。一般地，為了熟練掌握電磁場仿真工具，需要學(xué)習(xí)艱深的電磁場知識。7. ANSYS 電磁仿真軟件簡介7 ANSYS HFSS 高頻三維電磁場分析軟件ANSYS HFSS 全波三維電磁場仿真器，能求解從直流附近到光波段所有頻段。 大規(guī)模多參數(shù)目標(biāo)優(yōu)化：依據(jù)響應(yīng)面分析獲得最優(yōu)設(shè)計，參數(shù)達20個左右時也可達到較高優(yōu)化效率； 試驗設(shè)計（DOE）：也稱為實驗設(shè)計；目的在于用最少的取樣點獲取精確的響應(yīng)面；DesignXplorer有多種算法供用戶生成這些取樣點； 參數(shù)掃描：給定設(shè)計參數(shù)的變化區(qū)間，獲取不同設(shè)計參數(shù)下產(chǎn)品性能；無人機飛行器幾何模型為了滿足氣動性能，在后緣附近的尖角采用了優(yōu)化設(shè)計，如圖62所示，隨著掃描角度的變化，通過多物理場耦合分析完成迎頭方向入射單站RCS分析與飛行器空氣阻力的影響。ANSYS FLUENT采用計算流體動力學(xué)（CFD）的數(shù)值模擬技術(shù)， FLUENT既可以定制化也可以和ANSYS Workbench完全集成在一起，并允許用戶適當(dāng)調(diào)整集成功能，輕而易舉地快速解決一些特殊的挑戰(zhàn)。圖61 ANSYS Workbench統(tǒng)一的多物理場仿真平臺與設(shè)計流程多物理場仿真中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，包括電磁場、熱、結(jié)構(gòu)等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動傳遞和轉(zhuǎn)換，建立與仿真環(huán)境數(shù)據(jù)接口，實時跟蹤和檢查設(shè)計進度，同步數(shù)據(jù)更新，實現(xiàn)多學(xué)科協(xié)同同步設(shè)計。電磁損耗造成的發(fā)熱，需要進行散熱設(shè)計，避免溫升造成的系統(tǒng)和部件失效，影響可靠性。圖7 F35在HIRF環(huán)境下的環(huán)境電磁場分布圖8 刀片天線在HIRF環(huán)境下的端口感應(yīng)電壓波形123456 多物理場耦合分析仿真實例首先基于項目需求進行概念設(shè)計和方案設(shè)計，確定初步設(shè)計參數(shù)，然后進行電磁場仿真和優(yōu)化、調(diào)諧，結(jié)合饋電系統(tǒng)、T/R模塊、天線罩、天線安裝平臺等進行系統(tǒng)級仿真，優(yōu)化整個系統(tǒng)的性能，接著考慮天線的結(jié)構(gòu)特性，加入結(jié)構(gòu)件，進行結(jié)構(gòu)應(yīng)力和多物理場仿真，如果結(jié)構(gòu)件對天線電磁性能產(chǎn)生影響，則返回電磁仿真工具中進行調(diào)整，最后，綜合判定天線的技術(shù)指標(biāo)完成天線的最終設(shè)計并提交生產(chǎn)。主要問題分析：1) HIRF環(huán)境下，設(shè)備區(qū)域的電磁環(huán)境分析（得到關(guān)注區(qū)域的感應(yīng)電磁場分布，以評估HIRF的影響）；2) HIRF環(huán)境下，耦合到敏感設(shè)備上的能量分析（最終HIRF對航電系統(tǒng)的干擾作用的直接體現(xiàn)）；3) 改進系統(tǒng)電磁防護設(shè)計（艙段布局設(shè)計，本征模式分析）；圖7和圖8所示實例為F35飛機在HIRF環(huán)境下的空間電磁場分布分析以及刀片天線的耦合電壓波形分析結(jié)果。圖6為雷擊作用下，機腹下部的刀片天線的耦合電壓波形。圖4 闕值確定及區(qū)域劃分2. 雷電直接效應(yīng)及間接效應(yīng)分析雷電直接效應(yīng)是指在雷擊過程作用下，飛機內(nèi)外的電磁場環(huán)境分布，興趣區(qū)域的電磁場輻射場波形，間接作用主要是指雷擊過程中，機載電磁設(shè)備在雷電作用下的電磁場感應(yīng)對設(shè)備的影響，關(guān)鍵在于得到雷擊信號耦合路徑以及耦合量，主要的耦合路徑就是機載天線以及電纜，所以仿真得到天線端口的感應(yīng)電壓波形或電纜端口的波形，即可得到雷擊對于機內(nèi)設(shè)備的間接效應(yīng)。圖2雷電分區(qū)分析模型圖3 帶電云之間飛機的電荷分布仿真中，旋轉(zhuǎn)飛機的位置或者云層的位置，可得到不同方位角度上，飛機的感應(yīng)電荷分布情況，綜合研究得出一個電荷強度的闕值，規(guī)定大于這個闕值的區(qū)域即為區(qū)域1，即直接雷擊區(qū)，同理，可預(yù)測分析得出區(qū)域2和區(qū)域3，即掃掠雷擊區(qū)和其他區(qū)域。在仿真上，可以分析雷電擊穿之前，飛機上各部位的感應(yīng)場/感應(yīng)電流/感應(yīng)電荷的分布狀態(tài)，以判斷飛機不同部位的擊穿可能性，也就是可以判斷雷電附著點的區(qū)域，通過綜合分析不同位置的統(tǒng)計情況，最后可得到飛機的雷電分區(qū)圖。下圖1為典型運輸機的雷擊分區(qū)劃分圖。HIRF效應(yīng)最主要的關(guān)注點是在強電磁輻射作用下的空間電磁場環(huán)境的變化，因此可在頻域分析此類問題，可在HFSS軟件中完成此類分析。由于雷電過程屬于強瞬態(tài)電磁問題，所以，仿真其直接效應(yīng)，如空間電磁場分布，以及間接效應(yīng)，如對天線的耦合等，都需要考慮其瞬態(tài)傳輸過程。雷電分區(qū)是飛機設(shè)計過程中，對飛機各部位對遭受雷擊的可能性的等級劃分，以采用不同等級的防雷設(shè)計和防雷措施，主要分為直接雷擊區(qū)，掃掠雷擊區(qū)，以及其他區(qū)域。這個過程，類似于飛機機械結(jié)構(gòu)設(shè)計加工完成后