Обновления ANSYS Electromagnetic Suite R18.1, R18.2

Аватар пользователя Klyavlin
0 501

Уважаемые читатели блога, недавно появились дистрибутивы ANSYS 18.2 и ANSYS Electromagnetic Suite 18.2. В последнее время компания ANSYS выпускает новые версии в начале года и две промежуточные в течение года. Вашему вниманию предлагается обзорная статья по нововведениям программных модулей версий ANSYS EM v18.1 и v18.2.  

Изменения в лицензировании.

Закончена интеграция Ansoft License Manager (ansoftd) в ANSYS License Manager (ansyslmd), это значит, что лицензионные пользователи получат единый лицензионный файл инкрементов модулей вместо двух. 

Вместо лицензии ANSYS Alinks for MCAD, которая вызывалась только для импорта геометрических моделей из сторонних CAD редакторов, пользователи будут работать с полноценным пакетом прямого моделирования ANSYS Space Claim Direct Modeler.

ANSYS Electronics Desktop (AEDT)

               Рабочее место ANSYS Electromagnetics Suite, с времен закрытия проекта ANSOFT ePhysics, наконец-то начало оснащаться собственным интегрированным средством для работы с задачами сопряжённого теплообмена. Пользователи могут ознакомиться с ANSYS IcePak(AEDT) в едином интерфейсе с остальными электромагнитными модулями, пусть пока еще на уровне бета версии, с ограниченным функционалом, но уже видна перспектива быстрого перехода из электромагнитного приложения в тепловой модуль, посредством привычного копирования и вставки дизайна.

 

Тепловой расчёт печатной платы в среде ANSYS IcePak(AEDT)

Функция “Split” геометрического редактора дополнилась возможностью разделять тела не только плоскостями координатной системы, но и виртуальными плоскостями, созданными при выделении граней и поверхностей.

 

Виртуальная секущая плоскость появляется при выделении грани на одном из тел. В результате применения операции “Split”, все выделенные тела рассекаются.

В настройках AEDT пользователи могут включить опцию “Use material appearance”, которая создана для возможности настройки внешнего вида материалов в библиотеке. Эта возможность позволяет закрепить за каждым материалом его цвет и прозрачность. Новые геометрические тела будут изменять внешний вид на предустановленный при назначении свойств материалов.

Новые опции позволяют отредактировать и использовать в проектах внешний вид материалов.

 

ANSYS Maxwell R18.2

Междисциплинарные задачи.

ANSYS Maxwell to ANSYS Element-based Harmonic Force Coupling

Реализована односторонняя связь между ANSYS Maxwell 2D/3D Eddy Current и ANSYS Harmonic Response по передаче гармонических сил на поэлементной основе. В отличии от подобной связки на основании объектов, нет необходимости указания в ANSYS Maxwell тех объектов, для которых планируются вычисление сил. Распределение гармонических сил в узлах элементов, касающихся какую-либо поверхность, является стандартной операцией постпроцессора. В ANSYS Mechanical необходимо просто указать необходимы поверхности для интерполяции сил из ANSYS Maxwell.

Двустороннее сопряжение между ANSYS Maxwell transient и ANSYS Mechanical Static Structural для учёта магнитострикции.

Механические напряжения и перемещения в конструкции, связанные с эффектом магнитострикции, можно учитывать в нестационарном магнитном решении. ANSYS Maxwell 2D/3D вычисляет плотность объёмных сил, ANSYS Mechanical определяет напряжения и перемещения, сообщает обновлённые данные в ANSYS Maxwell для их учёта на следующей итерации.

Передача усреднённых потерь из нестационарного решения ANSYS Maxwell в ANSYS IcePak.

Долгое время существовала возможность передачи тепловых нагрузок из стационарных решателей ANSYS Maxwell на сеточную модель ANSYS IcePak. Потери из нестационарного решателя ANSYS Maxwell можно было передавать только в ANSYS Fluent. В новой версии данную возможность реализовали и для ANSYS IcePak, а также работает и обратная связь по распределению температуры для коррекции свойств материалов.

Пазовая изоляция для моделей электрических машин в ANSYS IcePak.

Экспортируемые из ANSYS RMxprt модели электрических машин для теплового анализа в ANSYS IcePak автоматически дополняются пазовой изоляцией с соответствующими теплофизическими свойствами. Данное нововведение позволяет получать более точное решение.

 

Автоматически добавляется пазовая изоляция в проекте ANSYS IcePak.

Высокопроизводительные вычисления HPC. Time Decomposition Method.

При использовании параллельных вычислений с методом Time Decomposition пользователи сталкивались с проблемой установки опций для создания задания с балансированной нагрузкой на вычислителях. В релизе ANSYS EM R18 была введен, а в 18.1 улучшен алгоритм AUTO – HPC для автоматического определения и использования оптимальных опций для распределенных вычислений с учётом, указанных пользователем, доступных ресурсов.

В новой версии междисциплинарные расчёты можно проводить на основании нестационарных расчётов в ANSYS Maxwell с использованием метода TDM. Отдельным замечанием прошла новость о TDM поддержки связанного магнитного нестационарного решения с механическим гармоническим решателем для задач вибрации и шума.   

Улучшенные технологии решателей.

  1. Новый тип граничных условий “Resistive Sheet” может быть использован в трехмерном нестационарном решателе для пути проводимости с источником напряжения или индуцированными вихревыми токами. Данное граничное условие поможет создать падение напряжения с выделением соответствующего тепловыделения через резистивный слой.

Новое граничное условие для задания резистивной поверхности.

  1. Введена возможность определять добавочные потери в шихтованных пакетах стали от магнитного потока, направленного по нормали к ним. Используется только для 3D Maxwell Transient Solver.

Core losses от нормали магнитного потока Bn к шихтованным пакетам стали.

Для активации данной возможность необходимо выполнить несколько условий:

  • Ненулевая проводимость стали
  • Шихтованная конструкция
  • Отключенные вихревые токи
  • Включены стандартные опции Core Loss

 

  1. Для ускорения выхода на установившееся решение нестационарных задач 2D/3D введена опция поиска начальных условий в Eddy Current 2D/3D решателе. Данная возможность в первую очередь применима для индукционных машин, где начальные условия по проводимости регионов с индукционными токами, вычисленными при нулевой скорости в Eddy Current, передаются с модификатором скольжения в нестационарный решатель.
  2. Для трехмерных электростатических задач появилась возможность использовать итеративный решатель с возможностью автоматического переключения на прямой решатель в случае проблем со сходимостью.
  3. Стало возможным использование трехмерного магнитостатического решателя для определения и передачи дифференциальной проницаемости расчётной области в трехмерный гармонический анализ.
  4. Опция автоматического определения выхода нестационарной задачи на установившееся решение позволяет экономить расчётное время. Это связано с тем, что обычно сложно предсказать, как много периодов возбуждения необходимо для достижения решением установившихся значений и пользователь анализирует заведомо большой расчётный период. Опция работает с магнитными системами с источниками постоянного и периодического переменного напряжения. Метод основан на контроле потокосцепления и хорошо описан в справке.

Опция автоматического определения выхода решения на установившиеся значения помогает значительно экономить расчётное время.

Сеточный генератор

С новой версии сеточный генератор TAU (Triangular Adaptive Uniform) используется по умолчанию для начальной сеточной модели всех двумерных задач. TAU обеспечивает создание однородной, высококачественной сеточной модели и изначально разрабатывался для решателей без адаптивных улучшений. Многоцелевые методы используются в TAU 2D: слоистые структуры для скин-слоя, клонирование сеточной модели, сетка “Rotational sweep” для моделей с вращающимися телами, перестроение.  

Изменения в трехмерном сеточном генераторе. Опция “Cylindrical Gap” дополнена функцией “Band Mapping Angle”, которая позволяет создавать идентичную сетку на связанных поверхностях в задачах с движением. Идея не нова, смысл в том, чтобы для каждой скорости вращения подбирать такой угол сегмента Band, чтобы на каждом шаге интегрирования модель поворачивалась на один сегмент сеточной модели, что значительно снижает численную ошибку, которая вызывается рассогласованием сеточной модели между подвижной и неподвижной её частями. Ранее предлагалось делать сегментированным Band, теперь поверхности Band могут быть “True Surfaces” с использованием новой опции. Более подробная информация по применению и дополнительных условий для “Band Mapping Angle” можно найти в справке.

Более качественные результаты получены с помощью точного контроля сегментов сеточной модели Band.

 

ANSYS Simplorer R18.2

Инструменты создания описательных моделей полупроводников (Device Characterization)

Добавлен визуальное руководство, которое помогает пользователям правильно переносить информацию от производителей полупроводников в меню создания модели.

Встроены вспомогательные иллюстрации для удобной работы в Device Characterization.

Работа с компонентами Modelica

  • Новые возможности в редакторе Simplorer Modelica Diagram Editor введены для более комфортной работы с моделями Modelica.
  • Управление переменными и уравнениями моделей Modelica возможны из графического интерфейса.
  • Быстрое открытие библиотек Modelica, понижено требование к оперативной памяти, упрощена работа с моделями на графическом поле.
  • Пользователи могут выбирать версию Java Runtime Environment (JRE) для компиляции моделей.
  • Пользователи могут сохранять не скомпилированные модели Modelica, которые остаются в проекте Simplorer и могут быть быстро вызваны для доработки (Modelica Model Editor> Save Uncompiled Changes)
  • Новая библиотека соединителей Modelica позволяет подключать модели Modelica с физическими интерфейсами к моделям Simplorer с консервативными портами (Simplorer Help> Simplorer Components> Simplorer Modelica Connector Library) (\Examples\Simplorer\Applications\Modelica Connector\).

Simplorer System Model Identification MIMO

В новой версии добавлен инструментарий (Toolkit) для создания и экспорта линеаризованных моделей состояния ROM из проекта Simplorer с множеством входов и выходов MIMO – Multi-Input, Multi-Output. Созданные модели могут быть использованы в различных средах: Simplorer, Modelica, Matlab и FMI совместимые инструменты. Добавлены примеры работы MIMO Systems Model Identificator Toolkit для создания моделей состояния MIMO.

Инструмент “Simplorer System Model Identification” создаёт линеаризованные ROM из проекта Simplorer.

Battery Design Toolkit

В новой версии стала доступна ACT Battery Design Toolkits для создания моделей батарей системного уровня. Обновлена документация и разобран подробный пример, что поможет пользователям создавать подробные модели аккумуляторных батарей.

Functional Mock-up Interface (FMI)

Созданные FMUs для обмена моделями (для подсистем Modelica и System Identification Toolkit) включают поддержку FMI версии 1.0 и 2.0.

Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи сигналов

Добавлены новые модели конвертеров для связи цифровых и электрических доменов. Включает настройки уровня, порогов и времени нарастания/спада. Конвертеры автоматически вставляются в схему при соединении электрических и цифровых компонентов.

Voltage-Bit Signal Converter (Simplorer Library > Tools > Transformations > OmniCasters > Conservative-Signal > voltage_bitsig)

Bit-Voltage Signal Converter (Simplorer Library >Tools > Transformations > OmniCasters > Signal-Conservative > bitsig_voltage)

Автоматически вставляются цифро-аналоговые конвертеры при связи различных доменов.

Примеры моделей силовой электроники

Стартовая страница раздела помощи по силовой электронике содержит около ста примеров различных конвертеров для быстрого старта (Simplorer Help> Simplorer Components> Power Electronics)

Добавлены три новых примера, которые демонстрируют модели силовых полупроводников (device-level), показано, как использование компонентов PWM и компонентов затвора упрощают моделирование. Примеры служат для демонстрации возможностей Simplorer и являются отличной отправной точкой для новых пользователей. (\Examples\Simplorer\Applications\Device Level Power Semiconductors)

  • 3-фазный трёхуровневый NPC-инвертор. Демонстрирует использование усреднённой модели IGBT.
  • Понижающий преобразователь (Buck Converter), сравниваются сигналы переключения идеальных и базовых динамических моделей MOSFET.
  • Полумостовые схемы, сравнивающие подходы к моделированию радиаторов с использованием тепловых базовых динамических компонентов IGBT.

Три примера схем силовой электроники.

Добавить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии