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Ansys2024R1高频电子包新版本新特性速览

17小时前浏览3
 



概览

在Ansys2024R1版本中,Ansys电子继续展示其在计算电磁学方面数十年的领导地位。Ansys电磁学模拟技术支持在广泛的电子产品领域的创新产品开发。改进的模拟性能,网格划分,与其他Ansys工具配对,自动化的工作流程和建模能力扩展了Ansys在电磁模拟和多物理场计算的领导地位。如以下应用:


  • 芯片-封装-PCB的联合仿真(如3D IC,FPC)

  • 消费电子产品(如平板,手表,手机,AR/VR,耳机,穿戴设备)

  • 高性能计算

  • 射频(5G/6G)

  • 汽车(EMI/EMC,ISO26262,电控)


以及许多其他的计算、消费者、军事和航空航天应用。



新版本高频更新亮点


HFSS

●IC在HFSS 3D Layout现在包括对加密技术文件的支持。HFSS可以导入加密的技术文件,并在3D Layout的模拟中使用它们。

●HFSS 3D现在可通过Layout组件支持柔性PCB。HFSS 3D Layout中的一个柔性PCB现在可以导入到HFSS 3D中,以组装一个完整的系统,并在一个简化的工作流中运行模拟。这进一步增强了HFSS对柔性PCB的支持,这是Ansys相对于竞争对手提供的独特优势——没有任何竞争对手能够有效地管理通过三维弯曲完全柔性或半刚性PCB所带来的SI/PI/EMI挑战。

●HPC/分布式计算-在2024R1有进一步提高内存资源效率对分布式矩阵组件求解器的新升级。HFSS补充了其固有的并行化数值求解器的计算与求解器专用于HPC。对分布式计算的支持已经实现了在过去的15年里不断升级,为任何在计算电磁学方面的复杂产品设计提供最佳的模拟性能。

●HFSS有限阵列元数据导出和模板自动化——两个新的HFSS特性扩展了Ansys在 5G/6G天线设计的主导地位。模板自动化自动使用CSV文件来创建一个阵列(一个非常方便的相控阵天线设计功能)。元数据导出允许您从数组中导出特定的数据。这是特别对于第三方工具中的后处理很重要。



SIwave

●通过在HFSS 3D Layout中加入近场模拟,加强了SIwave与HFSS的整合。这就大大提高了系统层级的模拟速度。PCB的EMI模拟是从中受益的许多应用之一。



Q3D Extractor

●改进的Q3D求解器-分布式内存求解器为CG和一个新的为超大封装的AC RL求解器。



EMA



CHARGE Plus

●Charge Plus有一个新的自适应网格来细化需要更高精度的网格元素区域。在等离子体模拟中,这允许在带电表面附近有更高的分辨率来捕获物理现象,如等离子体鞘的形成。这一进展将有助于等离子体模拟的所有方面,包括等离子体增强的化学气相沉积分析。

●Charge Plus增加了新的热电子和电场发射模型,用于电子从表面发射等离子体。此外,除空气以外的气体,还有新的空气分解模型。这些改进为在电子器件(静电放电)、高压开关和高压半导体处理设备中建模电弧提供了一个完整的解决方案。

●Charge Plus对电子自动化工作流程有新的辐射影响。用户现在可以自动根据Ansys STK中指定的粒子流量,使用自动化的工作流计算剂量-深度率以及两种产品之间的无缝连接。



EMC Plus

●EMC Plus现在有一个GPU加速求解器,允许显著的性能改进。解算器为有限差分时域全波求解器,GPU加速广泛适用于EMC Plus应用。

●EMC Plus为电子产品和全车辆提供了新的电缆建模更新,包括从电缆数据库软件与从机械CAD的电缆三维布线读取走线信息的能力。此外,新的导体横截面是椭圆和矩形的,现在可以用于协同模拟。最后,新的网格编辑工具允许表面和电缆网格由用户调整,使复杂,完整设备模拟更容易。

●EMC Plus增加了新的天线电磁干扰(EMI)模拟功能,包括天线远场图案的三维计算和可视化,计算人体组织的吸收率(SAR),以及EMI信号的后处理以匹配国际标准。



Thermal



Icepak

●热网格融合的引入(Beta)-热网格融合可以实现目标的自动分割几何转换成相似的子域,然后将最合适的网格应用于子域。然后重新组合,使一个健壮的和自动化的网格更适用于复杂的CAD。

●Icepak使用Fluent的GPU求解器(Beta)-通过启用Fluent的GPU求解器,Icepak现在可以使用多个gpu来加速HPC/分布式计算环境中的模拟,速度提升高达70倍。



Mechanical Thermal

●瞬态热求解器的引入-此求解器可启用瞬态边界和激励。这项创新技术还利用了Ansys的旗舰HFSS网格技术和Ansys机械求解器。

●采用Trace Mapping技术用于热和结构Layout组件-包括PCB层叠的几何参量,和类似于Icepak中的金属块映射图。

来源:艾迪捷
ACTMechanicalFluentIcepakHFSSHPC化学半导体航空航天汽车电子消费电子电场有限差分
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-09-19
最近编辑:17小时前
艾迪捷
MBD CAE解决方案专家
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利用CFD技术解决封盖难题:封闭油井

2010年,在墨西哥湾Macondo油田发生的一起爆炸事故夺去了11名男性的生命,并释放了500万桶石油进入水域中。这次被称为“美国历史上最严重的石油泄漏”事件导致了数千个栖息地的丧失,并在井喷地点下方一英里深处创造了一片珊瑚礁墓地。在这次毁灭性的事件之后,四家主要的石油和天然气公司联合起来创建了一个非营利组织,致力于提供遏制技术,如遏制穹顶、漏斗形盖子和封井堆。水下封井堆并不是在钻井过程中处于水中;相反,它是作为附近陆上位置的遏制系统的核心部件而存在的。由于它只在水下防喷器失败后才部署,因此它是防止石油泄漏的第二道防线。封井堆的主要目的是停止或重定向烃类的流动,为工程师争取时间来永久封闭井口。 海底油井安全壳响应设备[1]这种巨大的设备重量可达100吨,想要操纵这个庞然大物去封闭防喷器的小开口是相当困难的。计算流体动力学(CFD)可以模拟封井堆,以指导井控决策和响应操作,预防事故,并使风险最小化。为了有效地模拟封井堆的部署,需要通过瞬态CFD仿真来捕捉从井中释放的烃类喷射流与封井堆之间的动态相互作用。瞬态仿真最准确地模拟了自由流动的气体和液体的实际情况。通过CONVERGE的两相流(VOF)模型,我们可以完成这个问题的多相物理特性的捕捉。此外,一个准确的模拟还需要考虑刚性的封井堆和用于操纵封井堆到位的柔性缆绳的组合动力学。CONVERGE的自适应网格加密(AMR)技术使得软件能够捕捉封井堆的复杂几何形状、相关的流动特征以及流体与封井堆的相互作用。 在这类问题的仿真过程中,由于流动特征的瞬态演变以及几何体的运动,目标对象是不断变化的。AMR允许用户通过在仿真过程中自动加密网格来适应流动的变化。在一个既有流体又有固体组件的系统中,流体对固体结构周围分布并施加作用力。CONVERGE的流体-结构相互作用(FSI)模型可以计算流体力,预测结构将如何反应,并相应地移动固体。我们利用CONVERGE完成案例研究模拟封井堆放置到防喷器上的过程。本次仿真中,采用了基于空隙分数(void fraction)的FSI建模和AMR技术。Void fraction表示计算网格单元中气态部分的体积占比。使用void fraction来预测哪些区域需要更细的网格去捕捉重要的物理现象以及液体和气体之间保持清晰的界面,避免由于连续流体传输方程的离散化而引起过度数值扩散。尽管数值扩散在CFD代码中通常是不可避免的,但使用基于void fraction的AMR可以减少引入到系统中的误差。除了模拟封井堆,案例还使用CONVERGE的系泊缆绳模型来捕捉缆绳与周围水的相互作用。CONVERGE的先进模型和配套功能使我们能够高效地模拟这类问题,同时保持更高的准确度。使用CFD的力量在于它能够在事情发生之前预测它的可能性。CONVERGE的力量在于它以一种简化、有效和准确的方式做到了这一点。[1] United States Government Accountability Office, “Oil and Gas: Interior Has Strengthened Its Oversight of Subsea Well Containment, but Should Improve Its Documentation,” GAO-12-244, Feb 29, 2012.来源:艾迪捷

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