۴۱-پیشرفت‌های شبیه‌سازی سازه‌ها

۴۱- Structures Simulation Enhancements

پخش مجدد را تماشا کنید و درباره به‌روزرسانی‌ها و بهبودهای اخیر انجام شده در حل‌کننده‌های Abaqus و همچنین پیشرفت‌های حاصل شده در برنامه‌های سازه‌ای در پلتفرم 3DEXPERIENCE اطلاعات بیشتری کسب کنید.

حل‌کننده‌های المان محدود Abaqus فناوری اصلی پشت قابلیت شبیه‌سازی سازه‌ای واقع‌گرایانه پیشرو در کلاس SIMULIA هستند و به مشتریان ما این امکان را می‌دهند تا با استفاده از پلتفرم 3DEXPERIENCE یا برنامه‌های Abaqus Unified FEA به چالش‌برانگیزترین مسائل مهندسی امروزی بپردازند. این گفتگو به‌روزرسانی‌ها و بهبودهای اخیر انجام شده در حل‌کننده‌های Abaqus و همچنین پیشرفت‌های حاصل شده در برنامه‌های سازه‌ای در پلتفرم 3DEXPERIENCE را پوشش خواهد داد.

نکات برجسته:

مروری بر پیشرفت‌های اخیر در حل‌کننده‌های Abaqus داشته باشید.

برخی از پیشرفت‌های جدید در پلتفرم 3DEXPERIENCE که تجربه کاربری بهبود یافته‌ای را برای تحلیلگران ارائه می‌دهد، برجسته کنید.

با تکنیک‌های جدید تحلیل که دامنه شبیه‌سازی را گسترش می‌دهند، آشنا شوید.

برای مشاهده همه وبینارهای آینده، از صفحه اصلی مجموعه ما دیدن کنید: https://events.3ds.com/simulia-simulation-portfolio-r2025x

Watch the replay and learn more about recent updates and improvements that have been made in the Abaqus solvers as well as developments within the structural applications on the 3DEXPERIENCE platform.

The Abaqus finite element solvers are the core technology behind SIMULIA’s class-leading realistic structural simulation capability, empowering our customers to address today’s most challenging engineering problems using the 3DEXPERIENCE platform or the Abaqus Unified FEA applications. This talk will cover recent updates and improvements that have been made in the Abaqus solvers as well as developments within the structural applications on the 3DEXPERIENCE platform.

Highlights: 

  • Discover an overview of the recent enhancements within the Abaqus solvers
  • Highlight some new developments in the 3DEXPERIENCE platform delivering an improved user experience for analysts
  • Learn about new analysis techniques that expand the scope of simulation

To view all upcoming webinars, visit our series homepage: https://events.3ds.com/simulia-simulation-portfolio-r2025x

بهبودهای سازه‌ای در آباکوس: نگاهی به ویژگی‌های جدید R2025x

مقدمه

نرم‌افزار Abaqus به عنوان یکی از قدرتمندترین ابزارهای شبیه‌سازی المان محدود (FEM) در جهان، همواره در خط مقدم نوآوری‌های مهندسی قرار داشته است. با هر نسخه جدید، قابلیت‌های این نرم‌افزار گسترش یافته و به مهندسان اجازه می‌دهد تا مدل‌های پیچیده‌تر و دقیق‌تری را تحلیل کنند. نسخه R2025x با تمرکز بر بهبودهای سازه‌ای، گام‌های بزرگی در جهت ارتقاء عملکرد، دقت و تجربه کاربری برداشته است. این مقاله به بررسی جامع‌ترین ویژگی‌ها و پیشرفت‌های کلیدی این نسخه می‌پردازد که می‌تواند انقلابی در تحلیل‌های سازه‌ای ایجاد کند.

۱. پیشرفت‌ها در پلتفرم 3DEXPERIENCE

پلتفرم 3DEXPERIENCE نقش محوری در یکپارچه‌سازی فرآیندهای طراحی، شبیه‌سازی و مدیریت داده‌ها ایفا می‌کند. در R2025x، قابلیت‌های جدیدی به این پلتفرم اضافه شده است که تعامل با آباکوس را بیش از پیش روان و کارآمد می‌سازد:

  • مدیریت جامع فیزیک و ویژگی‌ها: امکان ایجاد و مدیریت آسان‌تر ویژگی‌های فیزیکی و تخصیص آنها در مدل، باعث بهبود سازماندهی پروژه و کاهش خطاهای احتمالی می‌شود.
  • تخصیص ویژگی‌های In-Plane Shell General Section: این قابلیت به کاربران اجازه می‌دهد تا تخصیص‌های دقیق‌تری را برای مقاطع پوسته در صفحات مختصات محلی تعیین کنند که برای تحلیل سازه‌های ورقه‌ای و پوسته‌ای حیاتی است.

۲. بهبودهای حل‌کننده‌های Abaqus (Solver Enhancements)

هسته اصلی قدرت آباکوس، حل‌کننده‌های پیشرفته آن است. در نسخه R2025x، چندین بهبود کلیدی در این حل‌کننده‌ها اعمال شده است:

  • تحلیل تماس پیشرفته:
    • پایداری بیشتر در تماس عمومی: الگوریتم‌های تماس عمومی برای مدیریت بهتر مش‌های بسیار تغییر شکل یافته (مانند شبیه‌سازی‌های ضربه و تصادف) بهبود یافته‌اند، که منجر به همگرایی قوی‌تر و نتایج قابل اطمینان‌تر می‌شود.
    • افزایش کارایی: بهبودهای عملکردی در محاسبات تماس، زمان حل را به خصوص برای مدل‌های بزرگ با تماس‌های پیچیده کاهش می‌دهد.
    • مدل‌های سایش جدید: امکان تعریف و تخصیص ویژگی‌های سایش (Wear Assignment) در سطوح تماس، شبیه‌سازی رفتار مواد در شرایط سایش را دقیق‌تر می‌کند.
  • فناوری المان‌ها و کامپوزیت‌ها:
    • بازگردانی تنش برشی در جهت ضخامت: این قابلیت به کاربران اجازه می‌دهد تا تنش‌های برشی در راستای ضخامت المان‌های پوسته‌ای کامپوزیت را با دقت بیشتری بازیابی کنند، که برای ارزیابی شکست در کامپوزیت‌ها بسیار مهم است.
    • پشتیبانی از تعاریف لایه جدید (Ply Definitions): بهبود در پشتیبانی از تعاریف لایه‌های کامپوزیتی، فرآیند مدل‌سازی و تحلیل سازه‌های کامپوزیت پیچیده را ساده‌تر می‌کند.
  • انتقال حرارت و مسائل کوپل (Thermal & Coupled Problems):
    • بهبود تماس حرارتی: ارتقاء الگوریتم‌های تماس حرارتی و تحلیل کوپل ترمو-مکانیکی (Fully Coupled Thermal-Stress)، شبیه‌سازی دقیق‌تر پدیده‌هایی مانند انتقال حرارت از طریق تماس و تنش‌های حرارتی را ممکن می‌سازد.
  • روش المان محدود توسعه‌یافته (XFEM):
    • بهبود در شبیه‌سازی انتشار ترک: پیشرفت‌ها در XFEM شامل تولید سگمنت‌های چسبنده (Cohesive Segment Generation) و پشتیبانی از شرایط بارگذاری متنوع‌تر برای تحلیل دقیق‌تر رشد و انتشار ترک در مواد مختلف است.
  • Abaqus Explicit:
    • مدیریت هموارتر قیود صلب (Rigid Body Constraints): بهبودها در Abaqus/Explicit به مدیریت پایدارتر و هموارتر قیود مرتبط با اجسام صلب در شبیه‌سازی‌های دینامیکی منجر می‌شود.
  • زیرسازه ها/سوپرالمان ها (Substructures/Superelements):
    • قابلیت‌های ری‌استارت پیشرفته: امکان ری‌استارت تحلیل‌ها از مراحل میانی با استفاده از زیرسازه‌ها، کارایی و انعطاف‌پذیری تحلیل مدل‌های بزرگ را به شدت افزایش می‌دهد.

۳. پیشرفت‌ها در Abaqus/CAE (Pre/Post-processing Enhancements)

رابط کاربری و ابزارهای پیش و پس‌پردازش نقش مهمی در کارایی مهندسان دارند. در Abaqus/CAE R2025x، بهبودهایی به شرح زیر انجام شده است:

  • بهبود نماهای گرافیکی (Viewport Improvements):
    • نمایش بهتر رندرینگ، پشتیبانی از شفافیت (Transparency) و Depth Peeling (برای مشاهده بهتر اجزای داخلی مدل)، تجربه بصری کار با مدل را ارتقاء می‌بخشد.
  • تولید مش (Mesh Generation):
    • بهبود در الگوریتم‌های مش‌بندی برای هندسه‌های پیچیده، به‌ویژه برای المان‌های پوسته‌ای، تولید مش‌های با کیفیت بالا را آسان‌تر می‌کند.
  • تخصیص ویژگی‌ها:
    • بهبود فرآیندهای کاری برای تخصیص ویژگی‌هایی مانند سایش، سرعت مدل‌سازی را افزایش می‌دهد.
  • نمایشگر ODB (ODB Viewer):
    • پشتیبانی بهبودیافته برای خواندن فایل‌های ورودی و نمایش نتایج تحلیل در فایل‌های ODB، دسترسی و تفسیر داده‌ها را آسان‌تر می‌کند.
  • API برنامه‌نویسی (Scripting API):
    • اضافه شدن قابلیت‌های جدید اسکریپت‌نویسی برای ویژگی‌هایی مانند Free Body Cuts، به کاربران پیشرفته اجازه می‌دهد تا وظایف تکراری را به صورت خودکار انجام دهند.

نتیجه‌گیری

نسخه R2025x آباکوس با ارائه مجموعه‌ای جامع از بهبودها در حل‌کننده‌ها، ابزارهای پیش‌پردازش و یکپارچگی با پلتفرم 3DEXPERIENCE، ابزاری قدرتمندتر و کارآمدتر را در اختیار مهندسان سازه قرار می‌دهد. این به‌روزرسانی‌ها نه تنها دقت و پایداری شبیه‌سازی‌ها را افزایش می‌دهند، بلکه با بهبود تجربه کاربری و امکانات اتوماسیون، به کاربران کمک می‌کنند تا در زمان کمتری به نتایج قابل اعتماد دست یابند. این نسخه از آباکوس گام مهمی در جهت پاسخگویی به چالش‌های پیچیده مهندسی سازه در دنیای امروز است.


کلمات کلیدی: آباکوس، Abaqus، شبیه‌سازی سازه، تحلیل المان محدود، FEM، 3DEXPERIENCE، R2025x، تحلیل تماس، المان کامپوزیت، XFEM، تحلیل حرارتی، CAE، پیش‌پردازش، پس‌پردازش، حل‌کننده آباکوس، بهینه‌سازی سازه، مهندسی مکانیک، شبیه‌سازی عددی.

لینک منبع

برای مشاهده لینک باید از VPN استفاده نمایید

۴۰- آپیشرفت‌ها در Design Exploration و نسخه‌های Tosca/Structure R2025x

۴۰- PowerFLOW 2025

PowerFLOW 2025 از زمان انتشار ۲۰۲۴ ویژگی‌های جدید زیادی را برای بهبود اتوماسیون، افزایش استفاده کارآمد از ابزارها و ارائه گزینه‌های بیشتر پس از پردازش برای بسیاری از گردش‌های کاری کلیدی ما معرفی کرده است. قابلیت‌های جدیدی به ابزارهای پیش‌پردازش، PowerDELTA و PowerCASE، مانند اتصال حرارتی خودکار و اصلاح خودکار شبکه حجمی، اضافه شده است. شبیه‌ساز PowerFLOW با پشتیبانی از چند پردازنده گرافیکی برای شبیه‌سازی‌های استاندارد آیرودینامیک، از جمله با فریم‌های مرجع چرخان محلی (LRF)، به‌روزرسانی شده است. ابزارهای پس از پردازش برای افزودن نمودارهای حساسیت و مختصات موازی در Design Study به‌روزرسانی شده‌اند و PowerACOUSTICS قابلیت مدل‌سازی سهم لایه مرزی آشفته مدل‌سازی شده را اضافه کرده است.

نکات برجسته:

ساخت مدل: اتصالات حرارتی خودکار و مورف تایر

اصلاح شبکه حجم انحنای هندسه برای تنظیم خودکار

محاسبات PowerACOUSTICS کارآمدتر

نمودارهای پس پردازش اضافی برای مطالعات طراحی

پشتیبانی بهبود یافته از واقعیت مجازی با خروجی فایل .obj

Watch the replay and learn more about the latest advances in automation and democratization of engineering processes and much more.

Learn from Dassault Systèmes experts about the latest advances in automation and democratization of engineering processes, single- and multidiscipline design exploration, and leveraging the 3DEXPERIENCE platform to capture, trace and manage data and collaborate within your engineering ecosystem.
Also covering Tosca/Structure R2025x Release.

Highlights:

Latest advances in automation and democratization of engineering processes
Design Exploration
Optimization
Single- and multidiscipline
3DEXPERIENCE platform and Tosca/Structure

به‌روزرسانی‌های نرم‌افزار PowerFLOW 2025 است۱.

مباحث اصلی مطرح شده در این فایل عبارتند از۲:

  • Modsim و شبیه‌سازی در دنیای واقعی ۳

  • ابزارهای پیش‌پردازش و پس‌پردازش PowerFLOW از جمله Power Delta و Power Case ۴۴۴

  • تمرکز بر سهولت استفاده و اتوماسیون در نسخه ۲۰۲۵ ۵

  • محاسبات GPU دلتا برای ارائه راه‌حل‌های سریع‌تر و کارآمدتر با استفاده از پردازنده‌های گرافیکی انویدیا ۶

  • پیشرفت در ابزارهای پس‌پردازش و تجزیه و تحلیل طراحی دقیق‌تر در Power Insights ۷

  • پیشرفت‌ها در Power Acoustic مربوط به عملکرد محاسبات و تخمین‌ها ۸

  • به‌روزرسانی‌های مرتبط با تجربه سه‌بعدی و فضای ابری ۹

  • ایجاد خودکار مورف فلست تایر در Power Delta برای شبیه‌سازی تایرهای تغییر شکل یافته در آیرودینامیک ۱۰۱۰۱۰۱۰۱۰۱۰۱۰۱۰۱۰

  • ایجاد اتصالات حرارتی خودکار با nru (unregular unite) برای هندسه‌های با همپوشانی و شکاف‌های نازک در شبیه‌سازی‌های حرارتی مانند بسته‌های باتری ۱۱۱۱۱۱۱۱

این فایل حاوی اطلاعاتی درباره نرم‌افزار Abaqus نیست و صرفاً به PowerFLOW 2025 می‌پردازد.

اگر مایل هستید، می‌توانم خلاصه‌ای از محتوای این فایل ارائه دهم یا در مورد بخش‌های خاصی از آن توضیح بیشتری بدهم.

لینک منبع

برای مشاهده لینک باید از VPN استفاده نمایید

۳۹- آپیشرفت‌ها در Design Exploration و نسخه‌های Tosca/Structure R2025x

۳۹- Enhancements in Design Exploration & Tosca/Structure R2025x Releases

پخش مجدد را تماشا کنید و درباره آخرین پیشرفت‌ها در اتوماسیون و دموکراتیک‌سازی فرآیندهای مهندسی و موارد دیگر اطلاعات بیشتری کسب کنید.

از متخصصان Dassault Systèmes درباره آخرین پیشرفت‌ها در اتوماسیون و دموکراتیک‌سازی فرآیندهای مهندسی، کاوش طراحی تک‌رشته‌ای و چندرشته‌ای، و استفاده از پلتفرم 3DEXPERIENCE برای ثبت، ردیابی و مدیریت داده‌ها و همکاری در اکوسیستم مهندسی خود بیاموزید.

همچنین نسخه Tosca/Structure R2025x را پوشش می‌دهد.

نکات برجسته:

آخرین پیشرفت‌ها در اتوماسیون و دموکراتیک‌سازی فرآیندهای مهندسی
کاوش طراحی
بهینه‌سازی
پلتفرم 3DEXPERIENCE تک‌رشته‌ای و چندرشته‌ای و Tosca/Structure

Watch the replay and learn more about the latest advances in automation and democratization of engineering processes and much more.

Learn from Dassault Systèmes experts about the latest advances in automation and democratization of engineering processes, single- and multidiscipline design exploration, and leveraging the 3DEXPERIENCE platform to capture, trace and manage data and collaborate within your engineering ecosystem.
Also covering Tosca/Structure R2025x Release.

Highlights:

Latest advances in automation and democratization of engineering processes
Design Exploration
Optimization
Single- and multidiscipline
3DEXPERIENCE platform and Tosca/Structure

در اینجا یک مقاله دقیق در مورد اکتشاف طراحی و فناوری‌های بهینه‌سازی آورده شده است:

اکتشاف طراحی و فناوری‌های بهینه‌سازی: رویکردی جامع

اکتشاف طراحی فرآیندی محوری در مهندسی مدرن است که به جای اتکا به رویکردهای تک‌دکمه‌ای، بر توانمندسازی کاربران با انتخاب‌ها و فناوری‌های متنوع تأکید دارد. هدف اصلی آن تسهیل کشف، نوآوری و تصمیم‌گیری آگاهانه در طول فرآیند طراحی است. این شامل بررسی فضای طراحی، تعریف الزامات، ارزیابی KPI‌ها و انجام آزمایش‌ها با الگوریتم‌های مختلف است.

لینک منبع

برای مشاهده لینک باید از VPN استفاده نمایید

۳۸آباکوس: بهبودهای شبیه‌سازی سیالات

۳۸-Fluids Simulation Enhancements

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد پیشرفت‌های اخیر محصولات ما در زمینه‌های آیرودینامیک، انتقال حرارت، آیروآکوستیک و جریان‌های چند فازی و موارد دیگر، این قسمت را تماشا کنید!

SIMULIA مجموعه‌ای جامع از شبیه‌سازی سیالات را برای حل صدها جریان کاری صنعتی ارائه می‌دهد. مجموعه سیالات از الگوی MODSIM پشتیبانی می‌کند: ادغام تنگاتنگ مهندسی طراحی و شبیه‌سازی که امکان ارتباط کامل بین CAD و مدل شبیه‌سازی، به‌روزرسانی‌های خودکار هنگام تغییر طراحی و قابلیت بهینه‌سازی چندفیزیکی را فراهم می‌کند. برای کسب اطلاعات در مورد پیشرفت‌های اخیر محصولات ما در زمینه‌های آیرودینامیک، انتقال حرارت، آیروآکوستیک و جریان‌های چند فازی و موارد دیگر، به این وبینار بپیوندید!

نکات برجسته:

در مورد مقادیر ارائه شده توسط مدل‌سازی و شبیه‌سازی یکپارچه، به ویژه برای عملکرد جریان و حرارتی و پدیده‌های مرتبط، اطلاعات کسب کنید.

آخرین به‌روزرسانی‌ها در مورد پیشرفت‌ها و قابلیت‌های جدید ارائه شده توسط نقش‌های مهندس دینامیک سیالات و مهندس تزریق پلاستیک در پلتفرم 3DEXPERIENCE برای برنامه‌های شبیه‌سازی CFD و قالب‌گیری تزریق پلاستیک را دریافت کنید.

با جدیدترین فناوری‌های جریان گذرا با دقت بالا، نقش مشخصه‌یابی محیط متخلخل و شبیه‌سازی‌های حرارتی که توسط محصولات PowerFlow و XFlow مبتنی بر شبکه بولتزمن ارائه می‌شوند، آشنا شوید.

Watch this episode to learn more about our recent product enhancements covering aerodynamics, heat transfer, aeroacoustics and multiphase flows, and more!

SIMULIA offers a comprehensive Fluids simulation portfolio to solve hundreds of industrial workflows. The fluids portfolio supports the MODSIM paradigm:  the tight integration of design engineering and simulation that enables full associativity between CAD and simulation model, automatic updates when the design changes, and the capability for multiphysics optimization.  Join this webinar to learn about our recent product enhancements covering aerodynamics, heat transfer, aeroacoustics and multiphase flows, and more!

Highlights: 

  • Learn about values offered by unified modeling and simulation, especially for flow and thermal performance, and related phenomena.
  • Get the latest updates on enhancements and new capabilities offered by the Fluid Dynamics Engineer and Plastic Injection Engineer Roles on the 3DEXPERIENCE platform for mainstream CFD and plastic injection molding simulation applications.
  • Learn what’s new in high-fidelity transient flow, porous media characterization role and thermal simulations enabled by Lattice Boltzmann-based PowerFlow and XFlow products.

در ادامه خلاصه‌ای از پیشرفت‌های شبیه‌سازی سیالات در نسخه‌های R2025x، بر اساس متن ارائه شده آورده شده است:

معرفی کلی:

سخنرانان خلاصه‌ای از قابلیت‌ها و ویژگی‌های جدید در کارهای سیالات که در نسخه‌های 2025x G منتشر شده‌اند، ارائه می‌کنند. این شامل به‌روزرسانی‌های مهندس دینامیک سیالات (Fluid Dynamics Engineer)، قوانین مهندس تزریق پلاستیک (Plastic Injection Engineer) و XFlow می‌شود. همچنین یک نقش جدید مبتنی بر ابر به نام مهندس توصیف محیط متخلخل (Porous Media Description Engineer) معرفی شده است که فناوری سنگ دیجیتال (Digital Rock) را در یک برنامه مبتنی بر وب بر روی پلتفرم 3DExperience ابری ارائه می‌دهد. ۱

پیشرفت‌ها در نقش مهندس دینامیک سیالات (Fluid Dynamics Engineer):

پیشرفت‌ها در این نقش بر اساس حل‌کننده، سناریوی هندسه و نتایج سازماندهی شده‌اند. ۲

  • ایده‌آل‌سازی هندسه:
    • رویکرد صریح و پشتیبانی از چند دامنه: در نسخه‌های 23x FD1، یک رویکرد صریح برای ایده‌آل‌سازی هندسه معرفی شد که عمدتاً بر گردش کارهای تک دامنه‌ای “آب” (water-tight) متمرکز بود و امکان ایجاد هدایت و استخراج حفره جریان را فراهم می‌کرد. در 24x FD1، این قابلیت برای پشتیبانی از گردش کارهای چند دامنه‌ای گسترش یافت. ۳
    • حجم همدیس (Conformal Volume): یک عملیات جدید به نام “حجم همدیس” معرفی شده است که حفره جریان را به دو بخش تقسیم می‌کند و برای جسم جامد نیز حجم ایجاد می‌کند. این به تشخیص جسم جامد، حفره جریان و وجوه مشترک بین آنها کمک می‌کند. ۴۴۴۴
    • نمایه‌سازی اولویت: این ابزار امکان سفارشی‌سازی نمایه‌سازی اولویت را در صورت وجود نفوذ بین دو بخش فراهم می‌کند و به کاربر اجازه می‌دهد تصمیم بگیرد کدام بخش حذف یا حفظ شود. ۵

    • گردش کارهای غیرآبی (Non-Water-Tight Workflows): در 24x F23، قابلیت جدید “جریان برق” (Flow Electric) برای استخراج مسیر جریان برای هندسه‌های غیرآبی معرفی شد. این ویژگی نیاز به تمیز کردن یا “ضد آب” کردن هندسه را از بین می‌برد و کاربر می‌تواند حفره جریان را مستقیماً از هندسه اصلی استخراج کند. در حال حاضر فقط از گردش کار تک دامنه‌ای پشتیبانی می‌کند، اما در آینده به گردش کارهای چند دامنه‌ای گسترش خواهد یافت. ۶
    • پر کردن خودکار شکاف‌های کوچک: ابزار “حجم داخلی” (Interior Volume) اکنون دارای گزینه‌ای برای “پر کردن خودکار شکاف‌های کوچک” است که به طور خاص برای هندسه‌های غیرآبی طراحی شده است. این ابزار به طور خودکار هر شکافی را در آستانه اندازه مشخص شده می‌بندد و هندسه واقعی حفره جریان را استخراج می‌کند. ۷
    • جریان‌های خارجی (External Flows): در FD4، قابلیت‌های جدیدی برای جریان‌های خارجی معرفی شده است، از جمله توانایی ایجاد “محفظه‌های انفجاری” (bounding enclosures) به صورت استوانه‌ای یا کروی مستقیماً در هندسه. پس از ایجاد محفظه، کاربر می‌تواند حفره جریان بین محفظه و جسم را استخراج کند. ۸همچنین دستور “حجم خارجی” (Outer Volume) شبیه به “حجم داخلی” برای استخراج حجم جریان در خارج از جسم به کار می‌رود. ۹
  • پیشرفت‌ها در سناریو:
    • مش کشویی برای چرخش (Sliding Mesh for Rotation): این ویژگی که در 24x FD1 منتشر شد، امکان مدل‌سازی واقع‌گرایانه‌تر تعاملات روتور و استاتور را فراهم می‌کند و دقت را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد. کاربران می‌توانند به راحتی از مدل مرجع چرخشی (MRF) به مش کشویی تغییر وضعیت دهند. ۱۰این قابلیت در حال حاضر محدود به چرخش‌های بدون فرضیه و بدون چرخش‌های تو در تو است. ۱۱
    • جریان کانال باز (Open Channel Flow): در 24x FD4 معرفی شد. این قابلیت مدیریت سناریوهایی را که شامل دو وجه (مانند آب سنگین‌تر و هوای سبک‌تر) در ورودی هستند، تسهیل می‌کند. این ویژگی یک روش ساده برای تعیین سرعت برای مواد مرجع و ثانویه ارائه می‌دهد و قابلیت خودکار برای شرایط اتصال فشار خروجی را فراهم می‌کند که توزیع مواد و چرخش مجدد هوا و آب را مدیریت می‌کند، بدون نیاز به نوشتن زیربرنامه پیچیده. ۱۲
  • بهبودهای نتایج:
    • نمودار XY بهبود یافته: بهبودهایی در نمودار XY که در 24x FD3 معرفی شد، به کاربران امکان می‌دهد چندین نمودار XY را مستقیماً در نمایشگر ایجاد و مدیریت کنند. ۱۳۱۳۱۳۱۳همچنین، تغییرات اعمال شده در ویژگی‌های نمودار (مانند تنظیم قالب، دسترسی، رنگ) حتی پس از اجرای مجدد شبیه‌سازی یا غیرفعال کردن ویژگی‌ها، حفظ می‌شوند. ۱۴

    • سطوح ISO (Isosurfaces): در 24x FD3، یک ویژگی اختصاصی برای سطوح ISO معرفی شده است که فرآیند ایجاد آنها را کاربرپسندتر می‌کند. این ویژگی در نوار عمل زیر بخش طرح سه‌بعدی قرار دارد و به کاربران امکان می‌دهد به راحتی چندین سطح ISO را ایجاد و مدیریت کنند. ۱۵
    • بهبودهای حسگرها (Sensors): بخش خلاصه خروجی جدیدی به ویژگی حسگرها اضافه شده است که یک تحلیل واضح از آنچه در پشت صحنه اتفاق می‌افتد ارائه می‌دهد. این بهبود به کاربران اجازه می‌دهد تا تنظیمات را قبل از ایجاد حسگر اعتبارسنجی کنند و فرآیند ایجاد حسگر را شفاف‌تر می‌کند. ۱۶
  • بهبودهای Abaqus CAE و مدیریت شبیه‌سازی:
    • رابط کاربری بخش نمودار: رابط کاربری بخش نمودار برای هماهنگی با سایر ویژگی‌ها تنظیم شده و تجربه کاربری سازگارتر را فراهم می‌کند. این شامل دو تب اصلی “تعریف” و “ظاهر” است. ۱۷۱۷۱۷۱۷
    • برش محدود (Limited Sectioning): قابلیت انجام برش محدود اضافه شده است که به کاربران اجازه می‌دهد محدودیت‌های برش خود را مشخص کنند. این به ویژه زمانی مفید است که تعداد زیادی کانال وجود دارد و کاربر می‌خواهد فقط روی چند مورد تمرکز کند. ۱۸در آینده نزدیک، این قابلیت مستقیماً در 3D VI نیز انجام خواهد شد تا تعاملی‌تر و انعطاف‌پذیرتر باشد. ۱۹
    • سفارشی‌سازی دستورات بر اساس تحلیل: در 25x GA، قابلیت سفارشی‌سازی دستورات بر اساس مورد تحلیل (مانند سیالات یا سازه) معرفی شده است. این به این معنی است که دستوراتی که به نوع تحلیل فعلی کاربر مربوط نیستند (مثلاً حسگرها یا نمودارهای خاص در تحلیل سیال) دیگر در رابط کاربری نمایش داده نمی‌شوند، که سردرگمی را از بین می‌برد و تجربه کاربری واضح‌تری ارائه می‌دهد. ۲۰
    • عملکرد نتایج: بهبودهای قابل توجهی در عملکرد نتایج، به ویژه هنگام برخورد با اندازه‌های مش بزرگ در شبیه‌سازی سیالات، برای کاهش مشکلات تأخیر قابل توجهی حاصل شده است. ۲۱

لینک منبع

برای مشاهده لینک باید از VPN استفاده نمایید

۳۷آباکوس: ویژگی‌های جدید نرم‌افزار Abaqus 2025x FD01

۳۷-What’s new in Abaqus 2025x FD01

چکیده

آباکوس (Abaqus) هسته اصلی شبیه‌سازی سازه‌های واقع‌گرایانه شرکت داسو سیستمز (Dassault Systèmes) است. چه به عنوان ابزاری مستقل توسط تحلیلگران مهندسی و محققان مورد استفاده قرار گیرد و چه به عنوان ابزاری برای شبیه‌سازی MODSIM در پلتفرم 3DEXPERIENCE، مهندسان را قادر می‌سازد تا با قابلیت‌های پیش‌بینی قابل توجه، با چالش‌برانگیزترین مسائل جهان مقابله کنند. بخش تحقیق و توسعه داسو سیستمز به طور مداوم برای گسترش و بهبود این قابلیت‌ها تلاش می‌کند و در این سمینار الکترونیکی، برخی از جدیدترین ویژگی‌های جدیدترین نسخه 2025x FD01 را به اشتراک خواهیم گذاشت.

نکات برجسته:

مدل‌های جدید مواد
بهبود در تماس برای چندفیزیک
بهبود عملکرد و قابلیت‌ها برای شبیه‌سازی سازه/صوتی

Abstract

Abaqus is at the core of Dassault Systèmes realistic structural simulation. Whether being used as a standalone tool by engineering analysts and researchers or powering MODSIM simulation on the 3DEXPERIENCE platform, it enables engineers to tackle the world’s most challenging problems with remarkable predictive capabilities.  Dassault Systèmes R&D continuously works to extend and improve these capabilities, and in this E-seminar we’ll be sharing some of what’s new in the most recent 2025x FD01 release.

Highlights:
  • New Material Models
  • Improvements in Contact for Multiphysics
  • Performance and functionality enhancements for structural/acoustic simulation

در ادامه خلاصه‌ای از پیشرفت‌های جدید در Abaqus 2025x FD01، بر اساس متن ارائه شده آورده شده است:

اطلاعات عمومی در مورد نسخه‌های Abaqus:

  • داسو سیستمز (DS) هر چند ماه یکبار نسخه‌های جدید Abaqus را به همراه قابلیت‌های جدید منتشر می‌کند۱.
  • DS و Simulia ارزش زیادی برای فناوری حل‌کننده قائل هستند و به طور مداوم حل‌کننده‌های Abaqus و Abaqus CAE را بهبود می‌بخشند۲.
  • گروه بزرگی از توسعه‌دهندگان به کار بر روی حل‌کننده Abaqus ادامه می‌دهند، که هسته اصلی قابلیت‌های شبیه‌سازی سازه برای کاربران مستقل Abaqus و همچنین مشتریانی است که از محصولات 3DExperience و شبیه‌سازی استفاده می‌کنند۳.
  • جدیدترین نسخه Abaqus در پایان ژانویه ۲۰۲۵ منتشر شد۴.

پیشرفت‌های کلیدی در Abaqus 2025x FD01:

  • مکانیک غیرخطی:
    • مدل ماده جدید مقوا: یک مدل ماده جدید برای مدل‌سازی مقوا معرفی شده است که برای کاربردهای بسته‌بندی و موارد مشابه مناسب است۵. این مدل پاسخ درون‌صفحه‌ای (ارتوتروپیک با رفتار الاستیک و پلاستیسیته ارتوتروپیک نامتقارن، تنش و تسلیم فشاری) را از پاسخ برشی بیرون‌صفحه و پاسخ ضخامت سراسری (پلاستیک با فشار و کشش ارتجاعی) جدا می‌کند۶۶۶۶. این مدل از عناصر پیوسته سه‌بعدی و همچنین عناصر تنش ساده مانند پوسته‌ها پشتیبانی می‌کند۷. این مدل هم در Abaqus/Standard و هم در Abaqus/Explicit پیاده‌سازی شده و از واردات بین این دو حل‌کننده پشتیبانی می‌کند۸.

    • رشد ترک خستگی (PRX Fatigue): خستگی صریح با رهایش پیش‌رونده (PRX fatigue) یک معیار خستگی جدید برای مدل‌سازی لایه‌لایه شدن خستگی تحت بارگذاری چرخه‌ای است که در Abaqus/Standard معرفی شده است۹. این رویکرد جبهه‌های لایه‌لایه شدن نرم‌تر و امکان استفاده از عناصر نسبتاً بزرگتر را نسبت به رویکردهای سنتی VCCT فراهم می‌کند۱۰. این رویکرد به طور کلی ویژگی‌های همگرایی بهتری دارد که منجر به زمان تحلیل سریع‌تر می‌شود (به عنوان مثال، تقریباً ۲.۵ برابر سریع‌تر از VCCT سنتی برای برخی مدل‌ها)۱۱. این برای استفاده با رشد ترک بر اساس قانون پاریس است۱۲.

    • بهبودهای ابرکشسانی:
      • پتانسیل ابرکشسانی Hinky به Abaqus/Standard اضافه شده است (در 24x FD02)۱۳. این فرمولاسیون ابرکشسانی تغییر شکل کامل بر اساس هوک ایزوتروپیک و ثابت‌های الاستیک E و Nu است و نیازی به تبدیل از پاسخ ایزوتروپیک خطی ندارد۱۴. این مدل در معرض مشکلی که برای دسته‌های خاصی از مسائل تحت بارگذاری چرخه‌ای با هندسه غیرخطی پیش می‌آید، قرار نمی‌گیرد۱۵. این قابلیت اکنون امکان واردات بین Standard و Explicit را نیز فراهم می‌کند۱۶.
      • زیرروال کاربری

        VHYPER به Abaqus/Explicit اضافه شده است۱۷. این یک رابط کاربری جدید برای زیرروال است که به کاربر اجازه می‌دهد پتانسیل انرژی تعریف‌شده توسط کاربر را برای پاسخ ابرکشسانی مشخص کند، مشابه

        UHYPER برای Abaqus/Standard۱۸.

      • رابط‌های کاربری دیگر مانند

        UHYPER و UHYPERSTRETCH نیز بهبود یافته‌اند۱۹.

        VHYPER همچنین شامل قابلیت ارائه شناسه شبکه در زمینه اجرا در یک مدل PRF است که به کاربران امکان می‌دهد پاسخ‌های ابرکشسانی مختلف را به هر یک از شبکه‌های خود در یک مدل PRF معرفی کنند۲۰.

    • بهبودهای روش‌های ذرات:
      • خوشه‌های ذرات D-DEM: این یک رویکرد جدید برای مدل‌سازی اشکال پیچیده‌تر و تقریبی آنها با خوشه‌هایی از ذرات کروی است که با تعریف ذرات فرزند متصل به ذره والد انجام می‌شود۲۱. یکی از مزایای این روش جدید، پشتیبانی از اجرای موازی دامنه است که مزیت عملکردی خوبی به همراه دارد۲۲. یک اسکریپت پایتون برای تغییر OBB (Object Bounding Box) برای مشاهده ذرات فرزند در نمایشگر Abaqus در دسترس است۲۳. همچنین ابزاری در پایگاه دانش DS وجود دارد که می‌تواند یک مش المان محدود را گرفته و به طور خودکار خوشه‌ای را تولید کند که آن شکل را تقریب می‌زند۲۴.

      • خروجی تماس SPH در حالت موازی: برای هیدرودینامیک ذرات کروی (SPH)، قابلیت خروجی داده‌های تماسی روی ذرات SPH با اجرای موازی اضافه شده است که قبلاً به اجرای سریال محدود بود۲۵.

  • تماس و محدودیت‌ها:
    • بارگذاری فیلم سطحی وابسته به حالت تماس: در Abaqus/Standard، به طور پیش‌فرض، اگر سطحی در تماس باشد، بارگذاری فیلم یا فیلم S روی آن سطح به محیط منتقل نمی‌شود۲۶. این ایده بر این اساس است که اگر سطحی در تماس باشد، به طور کلی در معرض محیط قرار نمی‌گیرد۲۷. کد با بررسی تعداد گره‌های فعال در تماس روی وجه یک عنصر خاص، ضریب فیلم را مقیاس‌بندی می‌کند۲۸. با استفاده از پارامتر

      NO TRANSFER روی فیلم، می‌توان رفتار اصلی را بازیابی کرد۲۹. این قابلیت در شبیه‌سازی‌های جابجایی دما، چه گذرا و چه در حالت پایدار، کار می‌کند۳۰. این منجر به نتایج واقعی‌تر در فیزیک این نوع شبیه‌سازی‌ها می‌شود۳۱.

    • تماس عمومی با بدون جداسازی و لغزش محدود در Abaqus/Explicit: تماس عمومی در Abaqus/Explicit اکنون از “بدون جداسازی با لغزش محدود” پشتیبانی می‌کند. قبلاً فقط “بدون جداسازی با اصطکاک خشن” امکان‌پذیر بود۳۲. این برای سناریوهایی مانند سطوح روانکاری شده در تماس یا سیستم‌های بیولوژیکی مفید است۳۳. استفاده از تماس عمومی عملکرد بهتری را ارائه می‌دهد زیرا می‌توان دامنه را برای موازی‌سازی تقسیم کرد، که در مورد جفت‌های تماسی امکان‌پذیر نبود۳۴.
    • پیوند سراسری: این یک پیشرفت جدید است که امکان تعریف تماس دقیق‌تر و راحتی مدل‌سازی را فراهم می‌کند۳۵. به جای استفاده از

      Tie، از Cohesive Contact برای کنار هم قرار دادن اجزای مدل استفاده می‌شود۳۶. مزایای آن شامل تشخیص خودکار سطوح پیوند یافته با استفاده از الگوریتم تماس (که برای مونتاژهای پیچیده راحت است) و عدم ابتلا به مسائل محدودیت بیش از حد است که

      Tie می‌تواند با آن مواجه شود۳۷. این یک رویکرد مبتنی بر جریمه و سطح به سطح است۳۸. برای عناصر پوسته، یک شبکه قفسی از عناصر سطحی در اطراف محیط پوسته اضافه می‌شود تا امکان استفاده از فرمولاسیون‌های سطح به سطح برای اتصال فراهم شود۳۹.

    • مقاطع تیر واقعی (پیش‌فرض در 2025x FD01): مقاطع تیر واقعی که در Abaqus/Standard 2023x FD04 معرفی شدند، اکنون رویکرد پیش‌فرض برای مدل‌سازی سطح مقطع تیر در هر دو Abaqus/Explicit و Abaqus/Standard هستند۴۰۴۰۴۰۴۰. این نیز شامل ایجاد یک شبکه قفسی از عناصر سطحی در اطراف تیر برای نشان دادن سطح مقطع آن است۴۱.

  • پیشرفت‌های حل‌کننده (دینامیک خطی و HPC):
    • DMP Lanczos برای شبیه‌سازی آکوستیک ساختاری کوپل شده: پشتیبانی DMP Lanczos (Distributed Memory Parallel Lanczos)، که اخیراً در 24x FD03 معرفی شد و پیاده‌سازی پیشرو Lanczos Igan silver در فضای اجزای محدود تجاری در نظر گرفته می‌شود، اکنون به مدل آکوستیک ساختاری کوپل شده گسترش یافته است۴۲۴۲۴۲۴۲. این به معنای اجرای موازی با چندین رتبه MPI است که مزایای عملکردی بسیار مهمی به همراه دارد۴۳. این امکان اجرای کارها با طرح‌بندی بهینه‌تر را فراهم می‌کند و همچنین استفاده از چندین گره محاسباتی را امکان‌پذیر می‌سازد که دسترسی به حافظه بسیار بیشتری را برای حل مسائل بزرگتر فراهم می‌کند۴۴. نمونه‌های آکوستیک ساختاری کوپل شده مزایای قابل توجهی را با این پیشرفت نشان می‌دهند (تا ۳.۶ برابر افزایش عملکرد)۴۵.

    • خروجی‌های آکوستیک جدید برای دینامیک حالت پایدار: خروجی‌های آکوستیک جدیدی برای دینامیک حالت پایدار در دسترس هستند که امکان ارزیابی انرژی آکوستیک ساطع شده توسط سطوح را بدون نیاز به استفاده از عناصر آکوستیک فراهم می‌کنند۴۶. اینها مقادیر خروجی میدانی جدیدی هستند که می‌توانند درخواست شوند، اما کاربر باید ویژگی‌های سطح تابشی معادل و اطلاعاتی در مورد محیط آکوستیک را نیز مشخص کند۴۷.

    • بهبودهای تولید بدنه انعطاف‌پذیر: سرعت و میزان استفاده از حافظه برای تولید بدنه انعطاف‌پذیر در انواع گردش‌های کاری مختلف (از جمله SYAC و کدهای رقیب) به طور قابل توجهی بهبود یافته است۴۸.

    • بهبودهای حل‌کننده AMS برای بازیابی کامل: بهبودهایی در بازیابی کامل برای زیرساخت‌ها با حالت‌های بازیابی شده، به ویژه مدل‌هایی که محدودیت‌های زیادی از نوع MPC در زیرساخت دارند، ایجاد شده است۴۹. برای یک مدل موتور، نسخه 25x FD01 با AMS دو برابر سریع‌تر از همین مشکل حدود یک سال پیش است۵۰.

  • سایر پیشرفت‌های مدل‌سازی:
    • نرمال‌های تیر: یک پارامتر به کلمه کلیدی *BEAM SECTION اضافه شده است تا به کاربر اجازه دهد به Abaqus بگوید که جهت داخلی نباید معکوس شود و باید با سایر جهت‌های نرمال اشتباه گرفته شود۵۱۵۱۵۱. این به کاربر اجازه می‌دهد تا با مواردی که Abaqus به طور خودکار جهت را معکوس می‌کند، برخورد کند۵۲.

    • ضخامت عنصر سطح: عناصر سطحی بهبود یافته‌اند و اکنون کاربران این گزینه را دارند که ضخامت را روی خود عناصر سطحی تعریف کنند۵۳۵۳۵۳.

    • واردات حفره سیال: قابلیت واردات حفره سیال افزایش یافته است تا بتواند حجم حفره و فشار حفره را بین تحلیل‌ها منتقل کند۵۴. کاربر باید حفره سیال را در نقطه مرجع در تحلیل گزارش‌دهی پایین‌دستی دوباره تعریف کند۵۵.

  • بهبودهای Abaqus CAE و مدیریت شبیه‌سازی:
    • پشتیبانی از فرمت‌های خروجی مدرن‌تر: Abaqus/CAE اکنون از فرمت‌های کانتینر MP4 و GIF برای انیمیشن‌ها پشتیبانی می‌کند۵۶. کانتینر MP4 از رمزگذاری Imp 4 بخش دوم پشتیبانی می‌کند و اگر یک رمزگذار در مسیری باشد که Abaqus CAE قادر به پیدا کردن آن است، از تولید فایل‌های MP4 با رمزگذاری h.264 نیز پشتیبانی می‌کند۵۷.

    • اجرای اسکریپت پیش‌پردازش در مدیریت شبیه‌سازی: قابلیت اجرای یک اسکریپت پیش‌پردازش در مدیریت شبیه‌سازی هنگام ارسال یک کار اضافه شده است۵۸. این برای گردش کارهایی که شامل مرحله پیش‌پردازش (مانند یک پوسته دسته‌ای) یا نیاز به گرفتن نتایج از برخی داده‌های قبلی Ansys هستند، مفید است۵۹. همچنین می‌توان از نتایج سایر موارد تجزیه و تحلیل استفاده کرد۶۰.

    • دکمه دانلود زیپ: یک دکمه دانلود زیپ جدید اضافه شده است تا به کاربران امکان دهد انواع فایل‌ها را از ابر به صورت فشرده (زیپ شده) دانلود کنند، که نیاز به پهنای باند را کاهش می‌دهد۶۱. API پایگاه داده مدل Abaqus CAE در حال حاضر برای اسکریپت‌های پیش‌پردازش در دسترس نیست۶۲.

لینک منبع

برای مشاهده لینک باید از VPN استفاده نمایید

۳۶-آزمون‌های مجازی برای انطباق با EMC

۳۶-Virtual Tests for EMC Compliance

چکیده

دستیابی به همگرایی در شبیه‌سازی‌های پیچیده و غیرخطی اجزای محدود می‌تواند دردناک باشد. شما باید در مورد “خوددرمانی” یا توصیه‌های افراد شیاد بسیار محتاط باشید. در عوض، یکی از متخصصان ما جوهره هزاران سوال پشتیبانی خود را به شما آموزش خواهد داد. این توصیه‌های بهترین شیوه مطمئناً در آزمون زمان سربلند بیرون آمده‌اند! از جمله توصیه‌هایی که باید پیدا کنید این است که چه زمانی و چرا باید به پیش‌فرض‌ها پایبند باشید، چگونه مدل‌سازی کنید تا از هشدارها جلوگیری شود و چگونه می‌توانید واقعیت را در شبیه‌سازی‌های خود شبیه‌سازی کنید.

نکات برجسته:

• چرا باید به پیش‌فرض‌ها پایبند باشید
• چرا باید مدل‌سازی کنید تا از هشدارها جلوگیری شود
• چگونه می‌توانید واقعیت را در شبیه‌سازی‌ها شبیه‌سازی کنید

Abstract

To achieve convergence of complex, nonlinear finite element simulations can be painful. You should be extremely reluctant when it comes to “self-medication” or the advice of charlatans. Instead, one of our experts will teach you his essence of many thousands of support questions. These best practice recommendations for sure have stood the test of time! Among the advice to found is when and why you should stick to the defaults, how to model so that warnings are avoided, and how you can mimic reality in your simulations.

Highlights:

• Why you should stick to the defaults
• Why you should model so that warnings are avoided
• How you can mimic reality in simulations

در دوران مدرن مهندسی، شبیه‌سازی عددی به سنگ بنای طراحی محصول و تحلیل سیستم‌های پیچیده تبدیل شده است. در میان ابزارهای قدرتمند تحلیل اجزا محدود (FEA)، نرم‌افزار آباکوس (Abaqus) جایگاه ویژه‌ای دارد. این نرم‌افزار، با قابلیت‌های گسترده خود در تحلیل‌های خطی و غیرخطی، دینامیکی و استاتیکی، به مهندسان امکان می‌دهد تا رفتار سازه‌ها و مواد را با دقت بی‌سابقه‌ای پیش‌بینی کنند. اما دستیابی به نتایج معتبر در آباکوس، نیازمند درک عمیق چالش‌ها و ریزه‌کاری‌های نرم‌افزار، به‌ویژه در مسائل همگرایی و مدل‌سازی اتصالات پیچیده مانند عناصر رابط است.

آباکوس: ابزاری برای شبیه‌سازی پیشرفته

آباکوس، محصول برجسته داسو سیستمز، یک مجموعه نرم‌افزاری جامع برای شبیه‌سازی اجزا محدود است. این نرم‌افزار در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، هوافضا، انرژی، الکترونیک و پزشکی برای تحلیل‌های سازه‌ای، حرارتی، سیالاتی، الکترومغناطیسی و چندفیزیکی به کار می‌رود. توانایی آباکوس در مدل‌سازی رفتار مواد پیچیده (مانند پلاستیسیته، خزش، شکست) و پدیده‌های غیرخطی (مانند تماس، تغییر شکل‌های بزرگ) آن را به انتخابی ایده‌آل برای مهندسان تحلیل‌گر تبدیل کرده است.

چالش‌های کلاسیک شبیه‌سازی در آباکوس: سفر به سوی همگرایی

با وجود قدرت آباکوس، مهندسان اغلب با چالش‌هایی روبرو می‌شوند که نیازمند دانش عمیق و تجربه هستند. برخی از این چالش‌ها، از نوع “کلاسیک” و “جاودانه” بوده و حتی با وجود پیشرفت‌های نرم‌افزاری، همچنان پابرجا هستند:

  1. همگرایی در تحلیل‌های غیرخطی: یکی از رایج‌ترین و حیاتی‌ترین مسائل در تحلیل‌های غیرخطی، عدم همگرایی مدل است. این مشکل می‌تواند ریشه در عوامل متعددی داشته باشد:
    • تعریف مواد: مدل‌سازی نامناسب رفتار مواد، به‌ویژه در مناطق دارای تنش بالا یا تغییر شکل پلاستیک، می‌تواند منجر به واگرایی شود.
    • شرایط مرزی و بارگذاری: اعمال نادرست شرایط مرزی یا بارگذاری ناگهانی و غیرواقعی می‌تواند پایداری حل را به هم بزند.
    • کیفیت شبکه (Mesh): شبکه نامناسب، به‌ویژه با المان‌های با کیفیت پایین یا نسبت ابعادی نامطلوب، می‌تواند دقت و همگرایی را تحت تأثیر قرار دهد.
    • تماس (Contact): تعریف نادرست تماس یا اصطکاک می‌تواند منجر به ناپایداری‌های عددی و عدم همگرایی شود.
    • پیام‌های خطا و عیب‌یابی: در گذشته، آباکوس گاهی اوقات پیام‌های خطای مبهمی ارائه می‌داد که عیب‌یابی را دشوار می‌کرد. به عنوان مثال، تلاش برای اجرای یک مدل بسیار کوچک (مثلاً با ۲۰ تا ۴۸ المان) بر روی یک خوشه محاسباتی با تعداد زیاد هسته (مثلاً ۴۸ هسته)، می‌توانست منجر به خطاهای “عجیبی” شود. این اتفاق به این دلیل رخ می‌داد که نرم‌افزار در تقسیم مدل به دامنه‌های بسیار کوچک برای هر هسته با مشکل مواجه می‌شد و برخی هسته‌ها حتی یک المان برای پردازش نداشتند. این وضعیت، که در کد اولیه پیش‌بینی نشده بود، باعث از کار افتادن آباکوس با پیام‌های خطای نامفهوم می‌شد. با این حال، با بازخورد کاربران و تلاش تیم توسعه داسو سیستمز، اینگونه مسائل اکنون در نسخه‌های جدید آباکوس قبل از شروع شبیه‌سازی در مرحله پیش‌پردازش بررسی و تشخیص داده می‌شوند تا کاربران پیام خطای مناسب و راهنمای بهتری دریافت کنند.

درک و مدل‌سازی عناصر رابط (Connector Elements): دیداری با جیرولامو، رنه و لئونارد

یکی دیگر از حوزه‌های چالش‌برانگیز در آباکوس، مدل‌سازی اتصالات پیچیده با استفاده از “عناصر رابط” (Connector Elements) است. این عناصر، که امکان تعریف رفتار مفصلی، فنری، دمپری و سایر رفتارهای پیچیده را بین دو نقطه فراهم می‌کنند، در مدل‌سازی مفاصلی مانند لولاها، بلبرینگ‌ها، پین‌ها، و حتی اتصالات خاص کاربرد دارند.

مفهوم عناصر رابط ریشه در تاریخ ریاضیات و مکانیک دارد و از ایده‌های دانشمندانی چون جیرولامو کاردانو (Girolamo Cardano) در مورد سیستم‌های تعلیق جهانی، رنه دکارت (René Descartes) در هندسه تحلیلی و مختصات، و لئونارد اویلر (Leonhard Euler) در مکانیک و تحلیل حرکت اجسام می‌گیرد. این سه شخصیت، پایه‌گذاران تفکر سیستمی و ریاضی هستند که در نهایت به مدل‌سازی رفتار اتصالات پیچیده در نرم‌افزارهایی مانند آباکوس منجر شده‌اند.

چالش‌های کار با عناصر رابط:

  • پیچیدگی فایل‌های ورودی: تعریف عناصر رابط، به‌ویژه در فایل‌های ورودی (Input Files) آباکوس (با پسوند .inp)، نیازمند دقت نحوی (Syntax) بالایی است. یک اشتباه کوچک می‌تواند منجر به خطاهای تحلیل و عدم همگرایی شود.
  • توصیف رفتار مکانیکی: درک و تعریف صحیح رفتار مکانیکی این عناصر (مانند سختی، میرایی، محدودیت‌های حرکتی، رفتار غیرخطی) برای بازتولید دقیق واقعیت ضروری است.
  • پیچیدگی و ابهام در مستندات اولیه: در گذشته، درک کامل این عناصر و رفتار آن‌ها بدون رجوع مکرر به مستندات یا حتی نیاز به حدس و گمان در مورد فایل‌های نمونه، دشوار بود. مهندسان پشتیبانی باید قادر باشند نتایج تحلیل‌های شامل این المان‌ها را پیش‌بینی کنند و کاربران را در مسیر صحیح هدایت کنند.

بهره‌برداری بهینه از سخت‌افزار در آباکوس

با توسعه فناوری‌های سخت‌افزاری، دسترسی به خوشه‌های پردازشی با ده‌ها یا حتی صدها هسته محاسباتی فراهم شده است. در حالی که این قابلیت پتانسیل زیادی برای تسریع شبیه‌سازی‌های بزرگ دارد، اما استفاده نادرست از آن می‌تواند منجر به کاهش کارایی یا حتی خطاهای تحلیل شود. اجرای یک مدل کوچک بر روی تعداد زیادی هسته، همانطور که قبلاً اشاره شد، نمونه‌ای از بهره‌برداری غیربهینه است که نه تنها سرعت حل را افزایش نمی‌دهد، بلکه می‌تواند به دلیل سربار ارتباطات بین پردازنده‌ها و تقسیم نامناسب کار، منجر به مشکلات شود. تطابق اندازه و پیچیدگی مدل با منابع محاسباتی در دسترس برای دستیابی به بهترین کارایی ضروری است.

نقش حیاتی پشتیبانی و توسعه نرم‌افزار در موفقیت آباکوس

تجربیات حاصل از تعامل با هزاران کاربر و مواجهه با چالش‌های متنوع آن‌ها، نقش حیاتی در بهبود مستمر نرم‌افزارهای شبیه‌سازی ایفا می‌کند. بازخوردها و مشکلات گزارش‌شده توسط مهندسان، مستقیماً به تیم‌های توسعه داسو سیستمز منتقل می‌شود و به شناسایی نقاط ضعف، بهبود الگوریتم‌ها، افزایش پایداری و اضافه کردن قابلیت‌های جدید منجر می‌گردد. این چرخه بازخورد و بهبود، تضمین می‌کند که آباکوس همواره در حال تکامل است تا نیازهای پیچیده و روزافزون مهندسان را برآورده سازد. تیم‌های پشتیبانی فنی، با دانش عمیق خود از نرم‌افزار و تجربه عملی، پل ارتباطی حیاتی بین کاربران و توسعه‌دهندگان هستند و به حل مشکلات پیچیده کمک می‌کنند.

نتیجه‌گیری

آباکوس ابزاری قدرتمند و بی‌رقیب برای شبیه‌سازی‌های اجزا محدود است که قابلیت‌های عظیمی را در اختیار مهندسان قرار می‌دهد. اما برای بهره‌برداری حداکثری از این نرم‌افزار، درک عمیق از چالش‌های همگرایی، مدل‌سازی دقیق اتصالات با عناصر رابط، و استفاده بهینه از سخت‌افزار ضروری است. با ترکیب دانش نظری، تجربه عملی و پشتیبانی قوی نرم‌افزار، مهندسان می‌توانند بر این چالش‌ها غلبه کرده و به نتایج شبیه‌سازی دقیق و قابل اعتمادی دست یابند که به نوآوری، بهینه‌سازی طراحی و کاهش زمان عرضه محصول به بازار کمک شایانی می‌کند. آباکوس نه تنها یک نرم‌افزار، بلکه یک پلتفرم برای اکتشاف، نوآوری و دستیابی به برتری مهندسی است.


متا دیسکریپشن: تسلط بر شبیه‌سازی آباکوس: راهنمایی جامع برای درک چالش‌های همگرایی و مدل‌سازی عناصر رابط. بهبود بهره‌وری در تحلیل اجزا محدود و بهینه‌سازی طراحی محصول.

کلمات کلیدی برای سئو: آباکوس، شبیه‌سازی سازه‌ای، تحلیل اجزا محدود، FEA، همگرایی آباکوس، عناصر رابط، Connector Elements، داسو سیستمز، سیمولیا، شبیه‌سازی غیرخطی، مدل‌سازی مکانیکی، بهینه‌سازی سخت‌افزار، پشتیبانی آباکوس، چالش‌های شبیه‌سازی، المان رابط، تحلیل سازه.

لینک منبع

برای مشاهده لینک باید از VPN استفاده نمایید

۳۵-کوارتت کوونورجنس: موفقیت در شبیه‌سازی به طور خلاصه

۳۵-The Qonvergence Quartet: Simulation Success in a Nutshell

چکیده

دستیابی به همگرایی در شبیه‌سازی‌های پیچیده و غیرخطی اجزای محدود می‌تواند دردناک باشد. شما باید در مورد “خوددرمانی” یا توصیه‌های افراد شیاد بسیار محتاط باشید. در عوض، یکی از متخصصان ما جوهره هزاران سوال پشتیبانی خود را به شما آموزش خواهد داد. این توصیه‌های بهترین شیوه مطمئناً در آزمون زمان سربلند بیرون آمده‌اند! از جمله توصیه‌هایی که باید پیدا کنید این است که چه زمانی و چرا باید به پیش‌فرض‌ها پایبند باشید، چگونه مدل‌سازی کنید تا از هشدارها جلوگیری شود و چگونه می‌توانید واقعیت را در شبیه‌سازی‌های خود شبیه‌سازی کنید.

نکات برجسته:

• چرا باید به پیش‌فرض‌ها پایبند باشید
• چرا باید مدل‌سازی کنید تا از هشدارها جلوگیری شود
• چگونه می‌توانید واقعیت را در شبیه‌سازی‌ها شبیه‌سازی کنید

Abstract

To achieve convergence of complex, nonlinear finite element simulations can be painful. You should be extremely reluctant when it comes to “self-medication” or the advice of charlatans. Instead, one of our experts will teach you his essence of many thousands of support questions. These best practice recommendations for sure have stood the test of time! Among the advice to found is when and why you should stick to the defaults, how to model so that warnings are avoided, and how you can mimic reality in your simulations.

Highlights:

• Why you should stick to the defaults
• Why you should model so that warnings are avoided
• How you can mimic reality in simulations

در دوران مدرن مهندسی، شبیه‌سازی عددی به سنگ بنای طراحی محصول و تحلیل سیستم‌های پیچیده تبدیل شده است. در میان ابزارهای قدرتمند تحلیل اجزا محدود (FEA)، نرم‌افزار آباکوس (Abaqus) جایگاه ویژه‌ای دارد. این نرم‌افزار، با قابلیت‌های گسترده خود در تحلیل‌های خطی و غیرخطی، دینامیکی و استاتیکی، به مهندسان امکان می‌دهد تا رفتار سازه‌ها و مواد را با دقت بی‌سابقه‌ای پیش‌بینی کنند. اما دستیابی به نتایج معتبر در آباکوس، نیازمند درک عمیق چالش‌ها و ریزه‌کاری‌های نرم‌افزار، به‌ویژه در مسائل همگرایی و مدل‌سازی اتصالات پیچیده مانند عناصر رابط است.

آباکوس: ابزاری برای شبیه‌سازی پیشرفته

آباکوس، محصول برجسته داسو سیستمز، یک مجموعه نرم‌افزاری جامع برای شبیه‌سازی اجزا محدود است. این نرم‌افزار در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، هوافضا، انرژی، الکترونیک و پزشکی برای تحلیل‌های سازه‌ای، حرارتی، سیالاتی، الکترومغناطیسی و چندفیزیکی به کار می‌رود. توانایی آباکوس در مدل‌سازی رفتار مواد پیچیده (مانند پلاستیسیته، خزش، شکست) و پدیده‌های غیرخطی (مانند تماس، تغییر شکل‌های بزرگ) آن را به انتخابی ایده‌آل برای مهندسان تحلیل‌گر تبدیل کرده است.

چالش‌های کلاسیک شبیه‌سازی در آباکوس: سفر به سوی همگرایی

با وجود قدرت آباکوس، مهندسان اغلب با چالش‌هایی روبرو می‌شوند که نیازمند دانش عمیق و تجربه هستند. برخی از این چالش‌ها، از نوع “کلاسیک” و “جاودانه” بوده و حتی با وجود پیشرفت‌های نرم‌افزاری، همچنان پابرجا هستند:

  1. همگرایی در تحلیل‌های غیرخطی:

    یکی از رایج‌ترین و حیاتی‌ترین مسائل در تحلیل‌های غیرخطی، عدم همگرایی مدل است. این مشکل می‌تواند ریشه در عوامل متعددی داشته باشد:

    • تعریف مواد: مدل‌سازی نامناسب رفتار مواد، به‌ویژه در مناطق دارای تنش بالا یا تغییر شکل پلاستیک، می‌تواند منجر به واگرایی شود.
    • شرایط مرزی و بارگذاری: اعمال نادرست شرایط مرزی یا بارگذاری ناگهانی و غیرواقعی می‌تواند پایداری حل را به هم بزند.
    • کیفیت شبکه (Mesh): شبکه نامناسب، به‌ویژه با المان‌های با کیفیت پایین یا نسبت ابعادی نامطلوب، می‌تواند دقت و همگرایی را تحت تأثیر قرار دهد.
    • تماس (Contact): تعریف نادرست تماس یا اصطکاک می‌تواند منجر به ناپایداری‌های عددی و عدم همگرایی شود.
    • پیام‌های خطا و عیب‌یابی: در گذشته، آباکوس گاهی اوقات پیام‌های خطای مبهمی ارائه می‌داد که عیب‌یابی را دشوار می‌کرد. به عنوان مثال، تلاش برای اجرای یک مدل بسیار کوچک (مثلاً با ۲۰ تا ۴۸ المان) بر روی یک خوشه محاسباتی با تعداد زیاد هسته (مثلاً ۴۸ هسته)، می‌توانست منجر به خطاهای “عجیبی” شود. این اتفاق به این دلیل رخ می‌داد که نرم‌افزار در تقسیم مدل به دامنه‌های بسیار کوچک برای هر هسته با مشکل مواجه می‌شد و برخی هسته‌ها حتی یک المان برای پردازش نداشتند. این وضعیت، که در کد اولیه پیش‌بینی نشده بود، باعث از کار افتادن آباکوس با پیام‌های خطای نامفهوم می‌شد. با این حال، با بازخورد کاربران و تلاش تیم توسعه داسو سیستمز، اینگونه مسائل اکنون در نسخه‌های جدید آباکوس قبل از شروع شبیه‌سازی در مرحله پیش‌پردازش بررسی و تشخیص داده می‌شوند تا کاربران پیام خطای مناسب و راهنمای بهتری دریافت کنند.

درک و مدل‌سازی عناصر رابط (Connector Elements): دیداری با جیرولامو، رنه و لئونارد

یکی دیگر از حوزه‌های چالش‌برانگیز در آباکوس، مدل‌سازی اتصالات پیچیده با استفاده از “عناصر رابط” (Connector Elements) است. این عناصر، که امکان تعریف رفتار مفصلی، فنری، دمپری و سایر رفتارهای پیچیده را بین دو نقطه فراهم می‌کنند، در مدل‌سازی مفاصلی مانند لولاها، بلبرینگ‌ها، پین‌ها، و حتی اتصالات خاص کاربرد دارند.

مفهوم عناصر رابط ریشه در تاریخ ریاضیات و مکانیک دارد و از ایده‌های دانشمندانی چون جیرولامو کاردانو (Girolamo Cardano) در مورد سیستم‌های تعلیق جهانی، رنه دکارت (René Descartes) در هندسه تحلیلی و مختصات، و لئونارد اویلر (Leonhard Euler) در مکانیک و تحلیل حرکت اجسام می‌گیرد. این سه شخصیت، پایه‌گذاران تفکر سیستمی و ریاضی هستند که در نهایت به مدل‌سازی رفتار اتصالات پیچیده در نرم‌افزارهایی مانند آباکوس منجر شده‌اند.

چالش‌های کار با عناصر رابط:

  • پیچیدگی فایل‌های ورودی: تعریف عناصر رابط، به‌ویژه در فایل‌های ورودی (Input Files) آباکوس (با پسوند .inp)، نیازمند دقت نحوی (Syntax) بالایی است. یک اشتباه کوچک می‌تواند منجر به خطاهای تحلیل و عدم همگرایی شود.
  • توصیف رفتار مکانیکی: درک و تعریف صحیح رفتار مکانیکی این عناصر (مانند سختی، میرایی، محدودیت‌های حرکتی، رفتار غیرخطی) برای بازتولید دقیق واقعیت ضروری است.
  • پیچیدگی و ابهام در مستندات اولیه: در گذشته، درک کامل این عناصر و رفتار آن‌ها بدون رجوع مکرر به مستندات یا حتی نیاز به حدس و گمان در مورد فایل‌های نمونه، دشوار بود. مهندسان پشتیبانی باید قادر باشند نتایج تحلیل‌های شامل این المان‌ها را پیش‌بینی کنند و کاربران را در مسیر صحیح هدایت کنند.

بهره‌برداری بهینه از سخت‌افزار در آباکوس

با توسعه فناوری‌های سخت‌افزاری، دسترسی به خوشه‌های پردازشی با ده‌ها یا حتی صدها هسته محاسباتی فراهم شده است. در حالی که این قابلیت پتانسیل زیادی برای تسریع شبیه‌سازی‌های بزرگ دارد، اما استفاده نادرست از آن می‌تواند منجر به کاهش کارایی یا حتی خطاهای تحلیل شود. اجرای یک مدل کوچک بر روی تعداد زیادی هسته، همانطور که قبلاً اشاره شد، نمونه‌ای از بهره‌برداری غیربهینه است که نه تنها سرعت حل را افزایش نمی‌دهد، بلکه می‌تواند به دلیل سربار ارتباطات بین پردازنده‌ها و تقسیم نامناسب کار، منجر به مشکلات شود. تطابق اندازه و پیچیدگی مدل با منابع محاسباتی در دسترس برای دستیابی به بهترین کارایی ضروری است.

نقش حیاتی پشتیبانی و توسعه نرم‌افزار در موفقیت آباکوس

تجربیات حاصل از تعامل با هزاران کاربر و مواجهه با چالش‌های متنوع آن‌ها، نقش حیاتی در بهبود مستمر نرم‌افزارهای شبیه‌سازی ایفا می‌کند. بازخوردها و مشکلات گزارش‌شده توسط مهندسان، مستقیماً به تیم‌های توسعه داسو سیستمز منتقل می‌شود و به شناسایی نقاط ضعف، بهبود الگوریتم‌ها، افزایش پایداری و اضافه کردن قابلیت‌های جدید منجر می‌گردد. این چرخه بازخورد و بهبود، تضمین می‌کند که آباکوس همواره در حال تکامل است تا نیازهای پیچیده و روزافزون مهندسان را برآورده سازد. تیم‌های پشتیبانی فنی، با دانش عمیق خود از نرم‌افزار و تجربه عملی، پل ارتباطی حیاتی بین کاربران و توسعه‌دهندگان هستند و به حل مشکلات پیچیده کمک می‌کنند.

نتیجه‌گیری

آباکوس ابزاری قدرتمند و بی‌رقیب برای شبیه‌سازی‌های اجزا محدود است که قابلیت‌های عظیمی را در اختیار مهندسان قرار می‌دهد. اما برای بهره‌برداری حداکثری از این نرم‌افزار، درک عمیق از چالش‌های همگرایی، مدل‌سازی دقیق اتصالات با عناصر رابط، و استفاده بهینه از سخت‌افزار ضروری است. با ترکیب دانش نظری، تجربه عملی و پشتیبانی قوی نرم‌افزار، مهندسان می‌توانند بر این چالش‌ها غلبه کرده و به نتایج شبیه‌سازی دقیق و قابل اعتمادی دست یابند که به نوآوری، بهینه‌سازی طراحی و کاهش زمان عرضه محصول به بازار کمک شایانی می‌کند. آباکوس نه تنها یک نرم‌افزار، بلکه یک پلتفرم برای اکتشاف، نوآوری و دستیابی به برتری مهندسی است.


متا دیسکریپشن: تسلط بر شبیه‌سازی آباکوس: راهنمایی جامع برای درک چالش‌های همگرایی و مدل‌سازی عناصر رابط. بهبود بهره‌وری در تحلیل اجزا محدود و بهینه‌سازی طراحی محصول.

کلمات کلیدی برای سئو: آباکوس، شبیه‌سازی سازه‌ای، تحلیل اجزا محدود، FEA، همگرایی آباکوس، عناصر رابط، Connector Elements، داسو سیستمز، سیمولیا، شبیه‌سازی غیرخطی، مدل‌سازی مکانیکی، بهینه‌سازی سخت‌افزار، پشتیبانی آباکوس، چالش‌های شبیه‌سازی، المان رابط، تحلیل سازه.

لینک منبع

برای مشاهده لینک باید از VPN استفاده نمایید

۳۴-Pulsed Measurements on Radio Frequency Transistor using SIMULIA IVCAD Suite 4.0

چکیده

اندازه‌گیری‌های پالسی (IV) نقش مهمی در درک برهمکنش جریان‌ها و ولتاژهای ورودی و خروجی در یک ترانزیستور ایفا می‌کنند. برای ترانزیستورهای اثر میدانی GaN (FETs)، این شامل اندازه‌گیری جریان خروجی به عنوان تابعی از ولتاژهای ورودی متغیر در شرایط شبه ایزوترمال است.

به دلیل ظرفیت بالای تحویل توان، دستگاه‌های GaN مستعد اثرات خودگرمایی و تله‌گذاری هستند، که پالس‌دهی دقیق ولتاژ را بسیار مهم می‌کند.

با پالس‌دهی ولتاژ بین مقادیر خاموشی و گرم شدن و تنظیم پهنای پالس، میانگین توان تحویلی به قطعه کاهش می‌یابد و خودگرمایی را به حداقل می‌رساند. این تکنیک عملکرد تقریباً ایزوترمال را تضمین می‌کند و آزمایش دقیق‌تر و کارآمدتری را امکان‌پذیر می‌سازد.

مجموعه IVCAD همچنین امکان تشخیص و تجسم پدیده‌های تله‌گذاری، مانند تأخیر گیت و درین، در ترانزیستورهای GaN را فراهم می‌کند. مشاهده تکامل اثرات تله‌گذاری با سطوح بایاس خاموشی مختلف آسان است.

علاوه بر کنترل سیستم AMCAD SAS Pulse IV، از اندازه‌گیری‌های جامع RF و بازرسی ویفر از طریق ادغام یکپارچه با ایستگاه‌های پروب مختلف و ابزارهای تست RF پشتیبانی می‌کند.

این گفتگوی فنی، مجموعه‌ای از ۴ جلسه را با تمرکز بر اندازه‌گیری و مدل‌سازی ترانزیستور آغاز می‌کند تا ویژگی‌های SIMULIA IVCAD Suite 4.0 را به نمایش بگذارد.

نکات برجسته:

چرا ترانزیستورها باید در شرایط پالسی آزمایش شوند؟

یاد بگیرید که چگونه ولتاژ DC ترانزیستور و پاسخ جریان را در شرایط پالسی با IVCAD 4.0 اندازه‌گیری کنید.

اندازه‌گیری‌های پارامتر S پالسی همگام‌سازی شده را مدیریت کنید و به راحتی داده‌های اندازه‌گیری را کاوش/تجزیه و تحلیل کنید.

Abstract

Pulsed (IV) measurements play a crucial role in understanding the interaction of input and output currents and voltages in a transistor. For GaN field-effect transistors (FETs), this involves measuring the output current as a function of varying input voltages in quasi-isothermal conditions.
Due to their high-power delivery capacity, GaN devices are prone to self-heating and trapping effects, making accurate voltage pulsing crucial.

By pulsing voltages between the quiescent and warm-up values and adjusting the pulse widths, the average power delivered to the component is reduced, minimizing self-heating. This technique ensures near-isothermal performance, enabling more accurate and efficient testing.

IVCAD Suite also allows for the detection and visualization of trapping phenomena, such as gate and drain delay, in GaN transistors. It is easy to observe the evolution of trapping effects with different quiescent bias levels.

In addition to control over the AMCAD SAS Pulse IV system, it supports comprehensive RF measurements and wafer inspection through seamless integration with various probe stations and RF test instruments.
This Tech Talk will kick off a series of 4 sessions focused on transistor measurement and modeling to showcase the features of SIMULIA IVCAD Suite 4.0.

Highlights:
  • Why Transistors should be tested in Pulsed Conditions
  • Learn how to measure transistor DC voltage and current response under pulsed conditions with IVCAD 4.0
  • Manage synchronized pulsed S-parameter measurements and easily explore/analyze measurement data.

اندازه‌گیری‌های پالسی ترانزیستورهای فرکانس رادیویی با SIMULIA IVCAD Suite 4.0: رویکردی جامع برای توصیف دقیق قطعات RF

در دنیای پرشتاب طراحی و توسعه قطعات فرکانس رادیویی (RF)، به ویژه ترانزیستورها، اندازه‌گیری دقیق مشخصات الکتریکی آن‌ها در شرایط عملیاتی واقعی از اهمیت بالایی برخوردار است. اندازه‌گیری‌های پالسی، به دلیل توانایی در جداسازی اثرات خودگرمایش و تله‌ها، به روشی استاندارد برای توصیف دقیق ترانزیستورهای RF تبدیل شده‌اند. SIMULIA IVCAD Suite 4.0 به عنوان یک راه‌حل نرم‌افزاری جامع، ابزارهای پیشرفته‌ای را برای انجام این اندازه‌گیری‌ها، از پیکربندی اولیه تا تجزیه و تحلیل پیشرفته و گزارش‌دهی پویا، ارائه می‌دهد.

معرفی SIMULIA IVCAD Suite 4.0: فراتر از اندازه‌گیری صرف

SIMULIA IVCAD Suite 4.0 یک پلتفرم قدرتمند است که مهندسان را قادر می‌سازد تا اندازه‌گیری‌های IV (جریان-ولتاژ) و S-پارامتر را به صورت پالسی و با دقت بالا انجام دهند. این نرم‌افزار با تمرکز بر ایجاد یک گردش کار یکپارچه، امکان تنظیمات پیچیده، کالیبراسیون دقیق، بصری‌سازی بلادرنگ و پس‌پردازش جامع داده‌ها را فراهم می‌آورد۱.

گردش کار جامع اندازه‌گیری پالسی در IVCAD

فرآیند اندازه‌گیری پالسی در IVCAD Suite 4.0 از مراحل متعددی تشکیل شده است که هر یک به دقت و جزئیات خاصی نیاز دارند:

۱. تنظیمات اولیه و اتصال ابزارها

برای شروع، کاربر باید یک “مجموعه تنظیمات ایجاد کاربر” را ایجاد کند که شامل انتخاب ابزارهای متصل به کامپیوتر است۲. در این مرحله، نوع اندازه‌گیری (مانند اندازه‌گیری پارامتر S پالسی) انتخاب می‌شود۳. اطمینان از همگام‌سازی دقیق بین دستگاه‌های مختلف حیاتی است؛ بنابراین، یک “تریگر مستر” (Master Trigger) مانند VNA برای هماهنگ کردن تمامی ابزارها، به ویژه سیستم PIV (پالسی IV)، استفاده می‌شود که در حالت تریگر خارجی به عنوان برده عمل می‌کند۴۴۴۴. نرم‌افزار به صورت خودکار ابزارهای متصل را شناسایی کرده و ارتباط آن‌ها را آزمایش می‌کند تا از اتصال صحیح اطمینان حاصل شود۵. همچنین، پورت‌های ورودی و خروجی برای داده‌های S-پارامتر، مانند CH1 و CH2 مربوط به VNA، مشخص می‌شوند۶.

۲. ابزارهای سخت‌افزاری ATK: راه‌حل‌های اختصاصی

ATK طیف وسیعی از سیستم‌های اختصاصی برای اندازه‌گیری‌های پالسی ارائه می‌دهد که به خوبی با نرم‌افزار IVCAD یکپارچه می‌شوند۷۷۷۷:

  • سری AM3100: این مدل شامل یک واحد کنترل و پروب‌های دروازه (AM311) و تخلیه (AM3121) است. قابلیت تأمین ۱۲۰ ولت و ۳۰ آمپر و تولید پالس‌هایی تا ۱.۱ میکروثانیه را دارد۸. این سری برای توصیف تقویت‌کننده‌ها بدون اثرات خودگرمایش مناسب است و دقت بالایی دارد۹.
  • سری AM3200: مدل رده بالا شامل یک واحد کنترل و پروب‌های دروازه (AM311) و تخلیه (AM3221) است. پروب‌های خارجی آن امکان قرارگیری نزدیک به دستگاه تحت آزمایش (DUT) را برای دقت بهتر فراهم می‌کنند۱۰۱۰۱۰۱۰. این سری می‌تواند ۲۵۰ ولت و ۳۰ آمپر تأمین کند و پالس‌های بسیار باریک تا ۲۰۰ نانوثانیه تولید کند۱۱. قابلیت ردیابی و کنترل سطح جریان تخلیه را نیز دارا است۱۲.
  • AM324: جدیدترین محصول و یک پروب ولتاژ بالا است که به واحد کنترل AM3200 متصل می‌شود. این پروب می‌تواند ولتاژهایی تا ۱۵۰۰ ولت و جریان ۱۵۰ آمپر را تأمین کند و پالس‌هایی تا ۹ میکروثانیه تولید کند۱۳. AM324 برای توصیف ترانزیستورهای ولتاژ بالا در کاربردهای سوئیچینگ یا مبدل‌های DC به DC ایده‌آل است۱۴.

این مدل‌ها به طور خاص برای توصیف ترانزیستورها، بررسی تله‌ها و اثرات حرارتی و استخراج مدل‌های فشرده (compact models) مناسب هستند۱۵۱۵۱۵۱۵.

۳. کالیبراسیون دقیق

قبل از شروع اندازه‌گیری، کالیبراسیون ابزارها ضروری است۱۶. IVCAD ابزارهای کالیبراسیون متنوعی را ارائه می‌دهد که به کاربر اجازه می‌دهد نوع کالیبراسیون مورد نظر را انتخاب کند۱۷. این فرآیند شامل انتخاب لیست فرکانس (به عنوان مثال ۵۰۰ مگاهرتز تا ۲۶ گیگاهرتز با گام ۱۰۰ مگاهرتز) و تنظیم توان ورودی و خروجی است۱۸۱۸۱۸۱۸. پس از اتمام کالیبراسیون، یک گزارش اعتبارسنجی قابل مشاهده است که می‌تواند به گزارش نهایی اضافه شود۱۹. تنظیمات کالیبراسیون به صورت خودکار ذخیره می‌شوند تا در آینده قابل بازیابی باشند۲۰.

۴. پیکربندی اندازه‌گیری‌ها

پس از کالیبراسیون، اندازه‌گیری‌ها آغاز می‌شوند۲۱. کاربر باید یک فایل اندازه‌گیری برای ثبت داده‌ها، شامل متاداده‌های مربوط به پیکربندی، دستگاه، اپراتور و آزمایشگاه، تعریف کند۲۲. نوع داده‌های ثبت شده می‌تواند شامل پارامترهای حوزه زمان، مشخصات IV و S-پارامتر باشد۲۳.

۵. تعیین مشخصات IV و RF

  • مشخصات IV: تنظیمات جاروب (sweep) برای ولتاژ/جریان خروجی در برابر ورودی، با قابلیت پیش‌نمایش گرافیکی۲۴.
  • تحلیل RF (S-پارامتر): انتخاب توان ورودی و خروجی برای تحلیل S-پارامتر۲۵.

۶. شرایط توقف برای حفاظت از DUT و ابزارها

IVCAD ابزارهایی برای تنظیم شرایط توقف ارائه می‌دهد تا از دستگاه تحت آزمایش (DUT) و ابزارهای متصل محافظت شود۲۶۲۶۲۶. به عنوان مثال، می‌توان یک شرط توقف بر اساس حداکثر جریان ورودی یا توان متوسط تعریف کرد۲۷۲۷۲۷۲۷. این قابلیت به مهندس اجازه می‌دهد تا بدون نگرانی از آسیب دیدن قطعات، آزمایش‌ها را انجام دهد۲۸.

تجزیه و تحلیل و بصری‌سازی بلادرنگ (Live Visualization)

در حین انجام اندازه‌گیری، IVCAD ابزارهای قدرتمندی برای بصری‌سازی بلادرنگ نتایج ارائه می‌دهد۲۹. کاربر می‌تواند نمودارهایی مانند مشخصه IV (جریان خروجی در برابر ولتاژ خروجی)، کرونوگرام مربوط به پیکربندی ابزارها، و داده‌های S-پارامتر و حوزه زمان را مشاهده کند۳۰. امکان ذخیره پروفایل‌های بصری‌سازی و بازیابی آن‌ها در آینده برای حفظ ثبات در گزارش‌دهی نیز وجود دارد۳۱.

پس‌پردازش و تحلیل داده‌ها

پس از اتمام اندازه‌گیری، داده‌ها برای پس‌پردازش و تحلیل بارگذاری می‌شوند۳۲.

  • IV Viewer و ابزارهای تحلیل S-پارامتر و حوزه زمان: امکان مشاهده دقیق و بزرگنمایی نتایج، مشابه بصری‌سازی بلادرنگ، اما با قابلیت‌های تحلیلی بیشتر۳۳.
  • ابزار Data Deployment: قابلیت صادرات داده‌ها به فرمت‌هایی مانند GMD، برای سازگاری با انواع نرم‌افزارهای شبیه‌سازی۳۴.
  • IV Toolbox: مجموعه‌ای از ابزارها برای دستکاری و بهبود داده‌ها، مانند کاهش نویز، درون‌یابی یا برون‌یابی منحنی‌ها برای نقاط سوگیری (bias points) بیشتر۳۵.
  • محاسبه GM و GD: IVCAD ابزارهایی برای محاسبه مستقیم پارامترهای مهم ترانزیستور مانند هدایت انتقالی (GM) و هدایت خروجی (GD) را فراهم می‌کند۳۶.
  • ابزارهای مشاهده و تحلیل داده: دسترسی به نماهای متنوع برای تحلیل عمیق داده‌ها، شامل فیلترها و ابزارهای دیگر برای انتخاب و برجسته‌سازی زیرمجموعه‌های مختلف داده۳۷۳۷۳۷۳۷.
  • ابزار Whiteboard: برای گزارش‌دهی پویا و تعاملی، IVCAD ابزار Whiteboard را ارائه می‌دهد. این ابزار به کاربر اجازه می‌دهد تا گزارش‌های قابل اشتراک‌گذاری با رابط کاربری غنی ایجاد کند۳۸. می‌توان الگوهای خاصی را برای وارد کردن شبکه‌های IV در شرایط سوگیری متفاوت آماده کرد و نتایج مختلف را فیلتر و مشاهده نمود۳۹.

مزایای استفاده از SIMULIA IVCAD Suite 4.0

استفاده از IVCAD Suite 4.0 مزایای قابل توجهی را برای مهندسان RF به ارمغان می‌آورد:

  • دقت بالا: توانایی انجام اندازه‌گیری‌های پالسی دقیق برای توصیف صحیح ترانزیستورها.
  • کارایی بالا: گردش کار خودکار و ابزارهای تحلیلی قدرتمند به سرعت بخشیدن به فرآیند توسعه کمک می‌کنند.
  • حفاظت از دستگاه: قابلیت تنظیم شرایط توقف، ایمنی DUT و ابزارهای آزمایش را تضمین می‌کند.
  • یکپارچگی: هماهنگی کامل بین سخت‌افزارهای اندازه‌گیری و نرم‌افزار تحلیل.
  • گزارش‌دهی پیشرفته: ابزار Whiteboard امکان ایجاد گزارش‌های جامع و تعاملی را فراهم می‌آورد.

نتیجه‌گیری

SIMULIA IVCAD Suite 4.0 یک راهکار جامع و ضروری برای توصیف دقیق ترانزیستورهای فرکانس رادیویی از طریق اندازه‌گیری‌های پالسی است. با پوشش تمامی مراحل از تنظیمات اولیه و کالیبراسیون گرفته تا بصری‌سازی بلادرنگ و پس‌پردازش پیشرفته، این نرم‌افزار به مهندسان RF کمک می‌کند تا با کارایی و اطمینان بیشتری، عملکرد قطعات را ارزیابی و مدل‌سازی کنند. این قابلیت‌ها در نهایت منجر به طراحی محصولات RF با کیفیت بالاتر و کاهش زمان عرضه به بازار می‌شوند، که برای پیشرفت در صنعت الکترونیک امروزی حیاتی است.


متا دیسکریپشن: کشف کنید چگونه SIMULIA IVCAD Suite 4.0 اندازه‌گیری‌های پالسی ترانزیستورهای RF را متحول می‌کند. از کالیبراسیون دقیق تا تحلیل پیشرفته برای توصیف کامل قطعات و تسریع توسعه.

کلمات کلیدی برای سئو: SIMULIA IVCAD Suite، اندازه‌گیری پالسی، ترانزیستور RF، توصیف قطعات RF، S-پارامتر، مشخصات IV، کالیبراسیون، تحلیل بلادرنگ، پس‌پردازش داده، ATK، VNA، تریگر مستر، خودگرمایش، تله‌ها، IV Toolbox، Whiteboard، گزارش‌دهی پویا.

لینک منبع

برای مشاهده لینک باید از VPN استفاده نمایید

۳۳-Magnetic Noise & Vibration Control of Electric Drives using SIMULIA Manatee Software

چکیده

گنجاندن الزامات e-NVH با سرعت متغیر در یک گردش کار نمونه‌سازی مجازی درایوهای الکتریکی می‌تواند به دلیل ماهیت چندفیزیکی نویز مغناطیسی و ارتعاشات، یک گلوگاه شبیه‌سازی باشد. تفسیر نتایج ممکن است دشوار باشد زیرا هارمونیک‌های تحریک و حالت‌های ساختاری زیادی درگیر هستند.

SIMULIA Manatee از الگوریتم‌های تخصصی برای تسریع زمان محاسبات e-NVH استفاده می‌کند و ابزارهای اختصاصی برای شناسایی سریع علت اصلی نویز و ارتعاشات ارائه می‌دهد. علاوه بر این، تکنیک‌های کاهش نویز مانند برش و کج‌شدگی را می‌توان به طور موثر در همان رابط کاربری گرافیکی پیاده‌سازی کرد.

این گفتگوی فنی، جابجایی پارامترهای مختلف را ارائه می‌دهد و نشان می‌دهد که کدام متغیرها بیشترین تأثیر را دارند. کاهش نویز ۱۰ دسی‌بل با کمتر از ۱۰ دقیقه محاسبات با استفاده از تکنیک برش روتور به دست می‌آید.

نکات برجسته:

درباره خطرات اصلی e-NVH در یک سیستم انتقال قدرت الکتریکی معمولی که توسط یک IPMSM 8 قطبی با ۴۸ شیار رانده می‌شود، اطلاعات کسب کنید.

درباره ارتباط بین پارامترهای طراحی ماشین الکتریکی و نیروهای تحریک اطلاعات کسب کنید.

درباره کارآمدترین تکنیک‌های کاهش نویز در IPMSM کششی اطلاعات کسب کنید.

Abstract

Including variable speed e-NVH requirements in a virtual prototyping workflow of electric drives can be a simulation bottleneck due to the multiphysics nature of magnetic noise & vibrations. Results may be difficult to interpret as many excitation harmonics and structural modes are involved.
SIMULIA Manatee uses specialized algorithms to accelerate e-NVH computing time, and provides dedicated tools to quickly identify the root cause of noise and vibrations. Besides, noise mitigation techniques such as notching and skewing can be efficiently implemented in the same GUI.
This Tech Talk presents different parameter sweeps, demonstrating which variables are the most influential. A 10dB noise reduction is obtained with less than 10mn of calculations using the rotor notching technique.

Highlights:
  • learn about main e-NVH risks in a typical electric powertrain driven by a 48-slot 8-pole IPMSM
  • learn about the link between electrical machine design parameters and excitation forces
  • learn about the most efficient noise mitigation techniques in traction IPMSM

کنترل نویز و ارتعاش مغناطیسی در درایوهای الکتریکی با نرم‌افزار SIMULIA Manatee: راهکاری جامع برای بهینه‌سازی NVH

با گسترش روزافزون وسایل نقلیه الکتریکی، لوازم خانگی هوشمند و سیستم‌های صنعتی خودکار، درایوهای الکتریکی به قلب تپنده بسیاری از این محصولات تبدیل شده‌اند. در حالی که الکتریکی‌سازی مزایای فراوانی از جمله بهره‌وری بالاتر و کاهش آلایندگی به همراه دارد، چالش‌های جدیدی را نیز مطرح می‌کند که یکی از مهم‌ترین آن‌ها کنترل نویز، ارتعاش و سختی (NVH) است. نویز و ارتعاش مغناطیسی، که ناشی از برهم‌کنش میدان‌های الکترومغناطیسی در موتورهای الکتریکی هستند، می‌توانند تأثیرات نامطلوبی بر راحتی کاربر، قابلیت اطمینان محصول و حتی انطباق با مقررات داشته باشند. در این راستا، نرم‌افزار SIMULIA Manatee به عنوان یک راهکار پیشرو، ابزارهای جامعی را برای تحلیل و کنترل این پدیده‌ها ارائه می‌دهد.

چالش NVH در درایوهای الکتریکی: چرا کنترل آن اهمیت دارد؟

الکتریکی‌سازی به معنای حضور موتورهای الکتریکی در محیط‌هایی است که قبلاً توسط موتورهای احتراق داخلی اشغال شده بودند. این تغییر، به طور خاص در صنعت خودروسازی، مستلزم کاهش قابل توجه نویز و ارتعاش از موتورهای الکتریکی است، زیرا صدای موتورهای احتراقی دیگر وجود ندارد تا نویز مغناطیسی را پوشش دهد. این امر، نیاز به رویکردهای مهندسی نوین برای کنترل NVH را از همان مراحل اولیه طراحی ضروری می‌سازد. درایوهای الکتریکی در حال حاضر مسئول حدود ۲۰ درصد از نویز و ارتعاش در خودروهای الکتریکی هستند که این سهم در حال افزایش است و می‌تواند به حدود ۴۰ تا ۵۰ درصد در آینده نزدیک برسد.

کنترل نویز و ارتعاش مغناطیسی در مراحل اولیه طراحی از اهمیت حیاتی برخوردار است. چرا که:

  • کاهش هزینه‌ها: شناسایی و رفع مشکلات NVH در مراحل پایانی توسعه، بسیار پرهزینه‌تر و زمان‌برتر است.
  • کیفیت محصول: نویز و ارتعاش بیش از حد، تجربه کاربر را تحت تأثیر قرار داده و می‌تواند به عنوان یک نقص در کیفیت محصول تلقی شود.
  • انطباق با استانداردها: بسیاری از صنایع دارای الزامات سختگیرانه NVH هستند که باید رعایت شوند.

معرفی نرم‌افزار SIMULIA Manatee: راهکاری برای NVH مغناطیسی

SIMULIA Manatee نرم‌افزاری اختصاصی است که برای تحلیل و کنترل نویز و ارتعاش مغناطیسی در درایوهای الکتریکی توسعه یافته است. این نرم‌افزار، بخشی از پورتفولیوی گسترده SIMULIA در داسو سیستمز، قابلیت‌های شبیه‌سازی چندفیزیکی را برای مهندسان NVH، مکانیک و برق فراهم می‌کند تا بتوانند به طور جامع رفتار دینامیکی موتورهای الکتریکی را درک و بهینه‌سازی کنند. Manatee به طور خاص بر NVH ناشی از نیروهای مغناطیسی تمرکز دارد و ابزارهایی برای تحلیل دقیق و بهینه‌سازی طراحی درایوهای الکتریکی از نظر آکوستیکی ارائه می‌دهد.

گردش کار Manatee برای کنترل NVH

Manatee یک گردش کار یکپارچه را برای تحلیل NVH مغناطیسی ارائه می‌دهد که مراحل کلیدی زیر را پوشش می‌دهد:

  1. تعریف ماشین الکتریکی: این مرحله شامل وارد کردن مشخصات هندسی و الکتریکی موتور به نرم‌افزار است. Manatee از مدل‌های مختلف ماشین‌های الکتریکی از جمله موتورهای سنکرون مغناطیس دائم (PMSM) پشتیبانی می‌کند.
  2. محاسبه مغناطیسی و جدول جستجوی مغناطیسی (MLU): در این مرحله، Manatee نیروهای مغناطیسی شعاعی و مماسی را که توسط برهم‌کنش میدان‌های مغناطیسی در موتور ایجاد می‌شوند، محاسبه می‌کند. این نیروها، که مسئول اصلی نویز و ارتعاش مغناطیسی هستند، در یک “جدول جستجوی مغناطیسی” (Magnetic Look-up Table – MLU) ذخیره می‌شوند. MLU امکان ارزیابی سریع پاسخ‌های مغناطیسی به تغییرات مختلف را فراهم می‌کند.
  3. تحلیل ارتعاشی و آکوستیکی: نیروهای مغناطیسی محاسبه شده از MLU به عنوان ورودی به مدل‌های مکانیکی و آکوستیکی منتقل می‌شوند. Manatee از روش‌های اجزا محدود (FEM) برای تحلیل پاسخ ارتعاشی ساختار موتور و همچنین انتشار نویز صوتی استفاده می‌کند. این شامل تحلیل‌های مدال برای شناسایی فرکانس‌های رزونانس و تحلیل پاسخ فرکانسی برای ارزیابی سطح نویز در دامنه شنیداری است.

قابلیت‌ها و ویژگی‌های کلیدی Manatee

SIMULIA Manatee با مجموعه‌ای از قابلیت‌های پیشرفته، امکان تحلیل جامع و بهینه‌سازی NVH را فراهم می‌کند:

  • محاسبات سریع و دقیق: با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته و مدل‌های تحلیلی، Manatee می‌تواند نیروهای مغناطیسی و پاسخ‌های NVH را با سرعت بالا و دقت قابل قبول محاسبه کند. این امر به مهندسان اجازه می‌دهد تا به سرعت سناریوهای طراحی مختلف را بررسی کنند.
  • کوپلینگ چندفیزیکی (Multi-Physics Coupling): Manatee امکان کوپلینگ بین فیزیک‌های مختلف را فراهم می‌کند:
    • الکترومغناطیس به مکانیک: انتقال دقیق نیروهای مغناطیسی به مدل مکانیکی برای تحلیل ارتعاش.
    • مکانیک به آکوستیک: انتقال ارتعاشات سطح به مدل آکوستیکی برای پیش‌بینی نویز منتشر شده.
  • بهینه‌سازی طراحی: نرم‌افزار به مهندسان کمک می‌کند تا پارامترهای طراحی موتور (مانند شکل شکاف‌ها، تعداد قطب‌ها، چیدمان سیم‌پیچ‌ها) را برای به حداقل رساندن نویز و ارتعاش بهینه کنند.
  • ابزار کاربرمحور: Manatee با یک رابط کاربری شهودی و گردش کار گام به گام، به کاربران اجازه می‌دهد تا به سرعت مدل‌های خود را تنظیم و تحلیل کنند.
  • یکپارچگی با پلتفرم 3DEXPERIENCE: Manatee به عنوان بخشی از اکوسیستم SIMULIA و پلتفرم 3DEXPERIENCE، به طور کامل با سایر ابزارهای CAD، CAE و PLM یکپارچه شده است. این یکپارچگی امکان تبادل داده روان و یک گردش کار همگن را از طراحی تا شبیه‌سازی و تولید فراهم می‌کند.

انواع تحلیل در Manatee

Manatee امکان انجام انواع تحلیل‌های مهم NVH را در درایوهای الکتریکی فراهم می‌کند:

  • نیروهای شعاعی و مماسی: محاسبه و تحلیل مولفه‌های فضایی و زمانی نیروهای مغناطیسی در استاتور و روتور.
  • پاسخ ارتعاشی: تحلیل پاسخ دینامیکی ساختار موتور به نیروهای مغناطیسی، شامل جابجایی‌ها، سرعت‌ها و شتاب‌ها.
  • سطح توان صوتی (Sound Power Level): پیش‌بینی میزان کلی نویز منتشر شده از موتور.
  • تحلیل مدال: شناسایی فرکانس‌های طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی موتور که برای اجتناب از رزونانس حیاتی است.
  • پاسخ‌های گذرا: تحلیل رفتار NVH موتور در شرایط عملکردی دینامیک (مانند تغییرات سرعت یا گشتاور).

مزایای استفاده از Manatee

استفاده از SIMULIA Manatee در فرآیند طراحی و توسعه درایوهای الکتریکی مزایای قابل توجهی دارد:

  • کاهش زمان عرضه به بازار: با شناسایی زودهنگام مشکلات NVH و امکان بهینه‌سازی سریع، زمان کلی توسعه محصول کاهش می‌یابد.
  • صرفه‌جویی در هزینه: نیاز به ساخت و آزمایش نمونه‌های اولیه فیزیکی متعدد به حداقل می‌رسد.
  • بهبود کیفیت محصول: کاهش نویز و ارتعاش به معنای محصولی راحت‌تر، قابل اطمینان‌تر و با طول عمر بیشتر است.
  • رعایت الزامات NVH: اطمینان از انطباق با استانداردهای سختگیرانه صنعتی و نظارتی.
  • تصمیم‌گیری آگاهانه: ارائه بینش‌های عمیق در مورد رفتار NVH به مهندسان کمک می‌کند تا تصمیمات طراحی بهتری بگیرند.

همکاری مهندسان: برق و مکانیک/NVH

نرم‌افزار Manatee با ایجاد یک واسط کاربرپسند، همکاری بین مهندسان برق و مکانیک/NVH را تسهیل می‌کند. مهندسان برق می‌توانند مشخصات ماشین الکتریکی را تعریف کرده و محاسبات مغناطیسی را انجام دهند و “جدول جستجوی مغناطیسی” (MLU) را تولید کنند. سپس، مهندسان مکانیک یا NVH می‌توانند از این MLU به عنوان ورودی برای تحلیل‌های ارتعاشی و آکوستیکی استفاده کرده و بهینه‌سازی‌های لازم را برای کاهش نویز و ارتعاش انجام دهند.

نتیجه‌گیری

کنترل نویز و ارتعاش مغناطیسی یک عنصر حیاتی در طراحی و توسعه درایوهای الکتریکی کارآمد و با کیفیت است. نرم‌افزار SIMULIA Manatee با ارائه یک رویکرد جامع و یکپارچه، مهندسان را قادر می‌سازد تا این پدیده‌ها را به طور دقیق تحلیل، پیش‌بینی و کنترل کنند. از سنتز نیروهای مغناطیسی گرفته تا تحلیل پاسخ ارتعاشی و آکوستیکی، Manatee یک راهکار قدرتمند برای رسیدگی به چالش‌های NVH در عصر الکتریکی‌سازی فراهم می‌آورد. این نرم‌افزار نه تنها به بهبود کیفیت محصول و رضایت مشتری کمک می‌کند، بلکه به سازمان‌ها این امکان را می‌دهد تا محصولات خود را با سرعت و کارایی بیشتری به بازار عرضه کنند و در عین حال، به بالاترین استانداردهای ایمنی و عملکرد دست یابند.


متا دیسکریپشن: کشف کنید چگونه SIMULIA Manatee به کنترل نویز و ارتعاش مغناطیسی در درایوهای الکتریکی کمک می‌کند. راهکاری جامع برای بهینه‌سازی NVH، افزایش کیفیت محصول و تسریع توسعه.

کلمات کلیدی برای سئو: SIMULIA Manatee، نویز مغناطیسی، ارتعاش مغناطیسی، درایوهای الکتریکی، NVH، شبیه‌سازی NVH، موتور الکتریکی، مهندسی آکوستیک، الکتریکی‌سازی، 3DEXPERIENCE، شبیه‌سازی چندفیزیکی، کنترل نویز، بهینه‌سازی طراحی، تحلیل ارتعاش، MLU.

۳۲-RF Filter Design

شرکت‌های تجهیزات پزشکی تحت فشار فزاینده‌ای برای توسعه محصولات ایمن و مؤثر، در عین حال کاهش زمان و هزینه توسعه و رعایت محدودیت‌های سختگیرانه نظارتی هستند. به طور خاص، دستگاه‌های پزشکی الکترونیکی قبل از ورود به بازار ملزم به رعایت استانداردهای بین‌المللی سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) هستند. این امر برای جلوگیری از تداخل الکترومغناطیسی بین دستگاه‌ها و سیستم‌های مختلف ضروری است. آزمایش فیزیکی برای نشان دادن انطباق استفاده می‌شود، اما هم زمان‌بر و هم پرهزینه است. علاوه بر این، آزمایش انطباق مستلزم توسعه کامل سخت‌افزار و نرم‌افزار عملیاتی است. به این ترتیب، آزمایش در پایان فرآیند طراحی انجام می‌شود و شناسایی هرگونه مشکل در این مرحله پایانی بسیار پرخطر است. عدم انطباق EMC باعث ایجاد اصلاحاتی در طراحی می‌شود که می‌تواند زمان عرضه به بازار را ماه‌ها به تأخیر بیندازد.

نکات برجسته:

مقدمه Filter Designer 3D

مثال‌های پیشرفته فیلتر

تنظیم فیلتر به کمک کامپیوتر

RF filters are essential components in modern communication systems, enabling the selection and rejection of specific frequency bands to ensure signal integrity, minimize interference, and meet regulatory requirements. CST Studio Suite’s Filter Designer 3D is a comprehensive filter synthesis tool that automates the creation and simulation of coupled-resonator filters and diplexers, achieving fast convergence even in complex 3D models. In this e-seminar, participants will receive an introduction to Filter Designer 3D, with a focus on its automated filter design capabilities through demonstrations of advanced examples such as asymmetric planar filters, dual-mode filters, and multiband filters—showcasing how accurate simulation leads to efficient and reliable designs.

طراحی فیلتر RF: یک گردش کار خودکار از مشخصات تا ساخت

طراحی فیلترهای فرکانس رادیویی (RF) فرآیندی پیچیده است که نیازمند دقت بالا از مرحله تعریف مشخصات تا تولید نهایی می‌باشد. با استفاده از ابزارهای پیشرفته شبیه‌سازی، این فرآیند می‌تواند به طور قابل توجهی ساده، سریع و قابل پیش‌بینی‌تر شود.

مقدمه‌ای بر Filter Designer 3D (FD3D)

FD3D، ابزاری قدرتمند در CST Studio Suite، یک گردش کار کاملاً خودکار برای طراحی فیلتر RF ارائه می‌دهد. این ابزار به مهندسان کمک می‌کند تا از مشخصات اولیه فیلتر به یک مدل سه‌بعدی بهینه‌شده دست یابند۱.

گردش کار طراحی فیلتر شامل مراحل کلیدی زیر است:

  • سنتز (Synthesis): فرآیند با تعریف مشخصات فیلتر از جمله ترتیب فیلتر، فرکانس مرکزی، پهنای باند و سطح تلفات بازگشتی آغاز می‌شود۲. FD3D از رویکرد ماتریس کوپلینگ استفاده می‌کند که سنتز را ساده کرده و امکان تبدیل به توپولوژی‌های مختلف رزوناتور کوپل شده را فراهم می‌آورد۳. این ابزار فرکانس‌های رزونانس و ضرایب کوپلینگ لازم برای دستیابی به پاسخ مطلوب را در چند ثانیه محاسبه می‌کند و همچنین می‌تواند یک شبکه مدار را در CST Design Studio تولید کند۴. برای فیلترهای پایین‌گذر و بالاگذر، سنتز مدار LED به جای سنتز ماتریس کوپلینگ استفاده می‌شود۵.

  • تحقق (Realization): پس از سنتز، FD3D به طور خودکار هر رزوناتور و کوپلینگ را به یک هندسه سه‌بعدی کاملاً پارامتری در CST Studio Suite تبدیل می‌کند۶. این قابلیت اتوماسیون، نیاز به طراحی دستی را از بین می‌برد و تضمین می‌کند که توپولوژی نهایی دقیقاً با مدل شبیه‌سازی مطابقت دارد۷. FT3D طیف گسترده‌ای از فناوری‌های موج هدایت‌شده مانند حفره‌های موجبر مستطیلی و تشدیدگرهای حلقه‌ای شکاف‌دار روی PCB را پشتیبانی می‌کند۸۸۸۸.

  • بهینه‌سازی (Optimization): پس از ایجاد مدل سه‌بعدی، فرآیند بهینه‌سازی آغاز می‌شود۹. مدل‌های تولید شده توسط FT3D به طور خودکار با استفاده از یک روال نگاشت فضایی بهینه می‌شوند۱۰۱۰۱۰۱۰. این روال همگرایی سریع و دقیق را حتی برای مدل‌های پیچیده تضمین می‌کند۱۱۱۱۱۱. برخلاف رویکردهای کلاسیک مبتنی بر پارامتر S که به شبیه‌سازی‌های متعدد و زمان‌بر نیاز دارند ۱۲، بهینه‌سازی مبتنی بر ماتریس کوپلینگ در FD3D، با استخراج ضرایب کوپلینگ و فرکانس خودرزونانس از مدل EM و مقایسه آن‌ها با ماتریس کوپلینگ هدف، همگرایی سریع‌تر و عملکرد قابل پیش‌بینی‌تری را ارائه می‌دهد۱۳۱۳۱۳۱۳. این روش راهنمایی روشنی در مورد ابعاد فیزیکی که باید تغییر کنند، فراهم می‌کند۱۴.

  • ساخت (Manufacturing): پس از بهینه‌سازی، مدل برای ساخت آماده می‌شود۱۵. هندسه بهینه‌شده می‌تواند از CST به نرم‌افزارهای برش مانند SolidWorks خروجی گرفته شود تا جزئیات تولیدی مانند فلنج‌ها یا پین‌های تراز اضافه شوند۱۶.

  • تنظیم و اندازه‌گیری (Tuning and Measurement): در نهایت، پس از ساخت سخت‌افزار، FT3D می‌تواند با استفاده از یک تحلیلگر شبکه برداری متصل به نرم‌افزار، کمک به تنظیم در لحظه ارائه دهد۱۷. با تنظیم پیچ‌ها، می‌توان تغییرات ماتریس برش استخراج شده را به صورت آنی مشاهده کرد۱۸. این قابلیت به بستن حلقه بین شبیه‌سازی و فیلتر ساخته شده کمک می‌کند۱۹.

قابلیت‌های پیشرفته و مثال‌ها

FT3D توپولوژی‌های تشدیدگر واقعی و کارآمدی تولید می‌کند و انواع توپولوژی‌های ممکن را بر اساس مشخصات فیلتر و فناوری هدف نشان می‌دهد۲۰۲۰۲۰۲۰. این شامل فیلترهای حفره‌ای کواکسیال سه‌بعدی و فیلترهای مبتنی بر PCB مانند میکرواستریپ می‌شود۲۱. هر فناوری دارای مزایا و معایب خاص خود از نظر اندازه، ضریب Q، محدوده فرکانس و یکپارچه‌سازی است۲۲.

در عمل، مثال‌های متعددی نشان داده‌اند که روال نقشه‌برداری فضایی FD3D همگرایی سریع و قابل اعتمادی را با وفاداری بالا به اهداف طراحی فراهم می‌کند۲۳. به عنوان مثال، یک فیلتر حفره کواکسیال در تنها هشت تکرار و یک فیلتر دوقطبی بزرگ در تنها ۱۵ تکرار همگرا شده است۲۴.

به طور خلاصه، گردش کار خودکار FD3D در CST Studio Suite، فرآیند طراحی فیلتر RF را از مشخصات فنی تا سخت‌افزار آماده تولید، با حداقل دخالت دستی و حداکثر قابلیت پیش‌بینی، به طرز چشمگیری ساده می‌کند۲۵.