Обновления ANSYS Electromagnetic Suite v19.1 EM

Уважаемые читатели блога, недавно появились дистрибутивы ANSYS 19.1 и ANSYS Electromagnetic Suite 19.1. Как вы знаете, в этом году будет еще одна промежуточная версия программного обеспечения, но мы не будем её дожидаться и посмотрим на нововведения ANSYS EM 19.1. В этом обновлении не так много нового функционала, но некоторые долгожданные возможности уже появились.  

Изменения в лицензировании

Появляется новый продукт ANSYS Twin Builder, судя по функционалу новой программы, можно сделать вывод, что это ребрендинг знакомого всем ANSYS Simplorer. C этого релиза уже не будет возможности приобрести ANSYS Simplorer Advanced. Тем не менее ANSYS Simplorer Advanced будет по умолчанию присутствовать в продуктах:

ANSYS Maxwell

ANSYS Maxwell QS

ANSYS Mechanical CFD Maxwell

ANSYS Mechanical Maxwell

ANSYS Q3D Extractor

ANSYS SIwave

ANSYS HFSS

ANSYS Icepak

Добавлена новая лицензия ANSYS Electronics Desktop 2D solver, она приходит взамен ANSYS Maxwell 2D, но имеет расширенный функционал: включает Simplorer Advanced solver, Maxwell 2D solver и 2D Extractor solver. Новая лицензия включает возможности ANSYS Optimetrics для двумерных моделей.  Simplorer Advanced solver в рамках этой лицензии имеет несколько урезанный функционал:

Modelica – влияет на возможность подключения библиотек междисциплинарных компонентов

FMI import – влияет на возможность использования Scade Suite и Scade Display, DXROM, сторонних подключений

FMI Export - влияет на инструментарий системного идентификатора и будущие возможности Digital Twin

 

Рабочее место ANSYS Electronics Desktop

Отчёты всех программ установочного пакета ANSYS Electromagnetic Suite 19.1 можно экспортировать в графический формат очень высокого разрешения. Для изменения настроек по-умолчанию необходимо добавить переменные окружения ANSYS_EM_EXPORTED_IMAGE_WIDTH и ANSYS_EM_EXPORTED_IMAGE_HEIGHT с указанием значения разрешения по вертикали и горизонтали.

C нового релиза можно отслеживать процесс решения крупномасштабных параметрических задач LS-DSO. Доступен графический прогресс выполнения и таблица с информацией по организации распределенного решения с перечислением вычислительных узлов, мастер узла и количество параллельных решений.   

Информация о выполнении задачи LS-DSO

Реализована возможность использования Design Modeler - Optimetrics в пакетном режиме в рамках ANSYS Workbench. Доступен пакетный режим решения задач Optimetrics с распределённым режимом DSO со связью с геометрическими моделями из других модулей в проекте ANSYS Workbench.

Поддерживается планировщик Windows HPC 2016 с использованием интерфейса передачи сообщений Intel MPI.

 

ANSYS IcePak AEDT 19.1

Рабочее место ANSYS Electronics Desktop дополнилось модулем для решения задач сопряженного теплообмена ANSYS IcePak AEDT. В этой версии IcePak представлен уже не в бете, а в релизе.  Единая лицензия ANSYS IcePak позволяет использовать его из-под различных оболочек: классическая, AEDT и ANSYS SIwave.     

Существующие варианты ANSYS IcePak.

ANSYS IcePak интегрирован в среду электромагнитного анализа для обеспечения большего удобства использования инженерами электротехниками, у которых основными пакетами являются: HFSS, Maxwell или Q3D Extractor. Дело в том, что весь процесс работы с новым модулем максимально приближен и мало чем отличается от электромагнитных задач. Пользователи, которые начали осваивать ANSYS IcePak AEDT с первой беты, положительно отзывались о процессе построения геометрической модели, которая создаётся с помощью общего для всех приложений графического редактора, о работе в привычном функциональном постпроцессоре, а также важным моментом является то, что работа с параметрами модели осуществляется через привычный Optimetrics. Как и для электромагнитных задач, поддерживается распределенное решение параметрических задач, планировщики: LSF, PBS Pro, UGE и Windows HPC

В новой версии ANSYS IcePak поддерживает работу из-под Windows и Linux операционных систем. Введена единая библиотека материалов электромагнитных, механических и теплофизических свойств.

Единая библиотека материалов для всех типов задач.

Материалы для задач теплообмена

• Поверхностные материалы: краска, металлы, пластмассы и т. д.
• Твердые материалы: изоляция, эпоксидная смола, металлы, упаковочные материалы и т.д.
• Жидкие материалы: жидкие, газообразные, относящиеся к охлаждению электроники

Работает пока только односторонняя динамическая связь ANSYS IcePak AEDT с HFSS 3D, HFSS 3D Layout, Q3D Extractor и Maxwell для передачи тепловых нагрузок из электромагнитных решателей на сеточную модель IcePak. Следует отметить, что, устанавливая глобальные переменные или посредством связывания переменных теплового и электромагнитных модулей, становится возможным проводить автоматический параметрический или оптимизационный расчёт термоэлектрической задачи через модуль Optimetrics.

Интерфейс по созданию динамической связи с источником тепловой нагрузки

Термоэлектрический параметрический расчёт

ANSYS IcePak AEDT поддерживает связь с геометрическим редактором ANSYS SpaceClaim для подготовки геометрической модели в специализированном приложении с большим функционалом. Встроенный геометрический редактор также обладает возможностью упрощения и триангуляции модели.   

Для упрощения работы с такими сложными геометрическими моделями, как многослойные печатные платы PCB, введена возможность добавления планарного компонента платы. Эта возможность существует в классическом ANSYS IcePak. Идея в том, чтобы использовать ANSYS HFSS 3D Layout для прочтения модели формата ECAD, оценить степень металлизации слоёв и использовать эквивалентный объект со свойствами материала ортотропной теплопроводности.

Металлизация печатной платы ANSYS IcePak AEDT в различных разрешениях.

ANSYS IcePak AEDT использует сеточный генератор CutCell. Для упрощения ввода глобальных настроек сеточного генератора есть возможность использовать уже привычный слайдер, перемещая ползунок которого, контролируется плотность сеточной модели. Создавая вспомогательные регионы, возможно задавать локальные настройки сеточного генератора, что позволяет локально уплотнять сеточную модель. Для детального рассмотрения сеточной модели и оценки качества элементов предусмотрен отдельный интерфейс Mesh Viewer.

Локальное уплотнение сеточной модели через вспомогательный регион

В IcePak AEDT постепенно переносятся библиотеки 3D компонентов:

• Вентиляторы производителей: Adda, Delta, EBM, Elina, Jaro, Nidec, NMB, Panasonic, Papst, SanyoDenki, Sunon
• Радиаторы: Aavid
• BGA

Стандартные компоненты вентиляторов и радиаторов возможно редактировать и настраивать. Пользователи могут создавать свои компоненты PCB, вентиляторов и радиаторов.  

 

ANSYS Maxwell R19.1

Возможности решателей

Движение нескольких объектов в модели

В промежуточной версии не так много нововведений, но есть и долгожданные опции, о которых говорилось ранее. В двумерном нестационарном решателе уже несколько релизов возможно использовать в одной модели несколько объектов Band. Теперь данная возможность появилась и в трехмерном решателе. Более того, возможно комбинировать в одной модели движущиеся части различных типов движения (цилиндрическое вращательное, нецилиндрическое вращательное, периодическое поступательное и непериодическое поступательное)

Аксиальная магнитная передача

Области применения:

• Электрические машины с несколькими роторами для нахождения оптимальной работы на различных скоростях.
• Магнитные муфты
• Моделирование системного уровня, где часто используется больше одного подвижных элементов.

Анализ размагничивания постоянных магнитов на основе модели векторного гистерезиса

Усовершенствована методика определения размагничивания постоянных магнитов с помощью модели векторного гистерезиса с указанием начального направления намагничивания. Преимущества модели заключаются в том, что возможно одновременное моделирование процессов намагничивания и размагничивания, а также учёт намагничивания и размагничивания во всех направлениях, а не только в одном, указанном пользователем. Заявлено о малых требованиях к вычислительным ресурсам и времени счёта, применимо ко всем нелинейным постоянным магнитам для моделирования реальной физики.

Обработка данных о кривых намагничивания

Как известно, в ANSYS Maxwell для всех решателей по умолчанию используется сглаженная кривая BH. В новой версии для изотропных нелинейных материалов возможно указать использовать исходные пользовательские входные данные без сглаживания. Во вкладке Solver появилась соответствующая опция Smooth BH Curve.

Возможно выбрать какую кривую использовать в расчёте

Сеточный генератор

Трехмерный сеточный генератор теперь позволяет создавать более чёткие слоистые сеточные структуры, больше нет необходимости создавать вспомогательные слои на уровне модели. Обновление коснулось работы сеточной операции “skin depth based refinement”. Структура слоя создаётся вдоль внутренней нормали к выбранным поверхностям трехмерных объектов. При адаптивном перестроении сетки слои сохраняются, элементы растягиваются параллельно поверхностям и сжимаются в направлении нормали.

Обновленная опция “skin depth based refinement” позволяет создавать слоистые сеточные структуры