DS SIMULIA CST Studio Suite 2024.05 SP5

DS SIMULIA CST Studio Suite是领先的三维电磁分析的软件包,提供高性能的分析和设计、优化能力,友好的用户界面,灵活高效的进行各种复杂的任务,降低潜在的风险,缩短项目周期,并最大程度上减少成本资源的投入和消耗。在设计的初始阶段就能够对一些问题进行规避,从而优化改进策略,优化设备的性能,经过改进的方案更合理更完美,从而减少物理原型方面的消耗,减少测试过程中失败的几率,也降低后期出问题的风险。

功能特色

一、强大的电磁场解决方案组合
CST Studio Suite®使客户能够访问多个电磁(EM)模拟求解器。该范围包括诸如有限元法(FEM)、有限积分技术(FIT)和传输线矩阵法(TLM)的方法。这三种方法代表了电磁模拟任务中最强大的通用求解器。CST Studio Suite提供时域和频域的解决方案。CST Studio Suite解决方案的适用范围从静态到光学频率。
1、高频电磁仿真求解器
通过FIT、FEM和TLM方法,CST Studio Suite提供了非常适合高频模拟的解算器。FIT和TLM作为经典的时域方法,可以在宽带应用、天线以及复杂和细节丰富的应用中发挥其优势。这些求解器还可以分析设备的电磁兼容性(EMC)以及信号和电源的完整性。用于专业高频应用的附加解算器,如电气大型或高谐振结构,补充了通用解算器。
2、低频电磁仿真求解器
CST Studio Suite包括专门用于静态和低频应用的FEM求解器,如机电设备、电机、发电机、变压器和传感器。Opera技术补充了这套求解器,提供了全面且高度准确的解决方案。
3、带电粒子动力学的求解器
电磁场中粒子的模拟是CST Studio Suite的一个特殊优势。有广泛的应用,从电子枪到微波管,从磁控溅射到粒子加速器组件。我们可以为基于粒子的设备的高效模拟提供合适的解算器。
4、使用CST Studio Suite进行多重物理
电磁场的存在会引起其他物理学的影响。材料的损耗导致温度升高。温度升高会导致部件变形,从而影响其性能。CST Studio Suite提供多物理模拟来分析这些影响。应用范围包括电子冷却以及医疗设备的生物热考虑。3DEXPERINCE平台实现了更广泛的多物理应用
二、电磁仿真的设计环境
CST Studio Suite®设计环境是所有模块使用的直观用户界面。它包括一个三维交互式建模工具、原理图布局工具、电磁解算器的预处理器和根据行业需求定制的后处理工具。基于功能区的界面使用选项卡显示设置、执行和分析模拟所需的所有工具和选项,并根据它们在工作流中的位置对它们进行分组。上下文选项卡意味着只需单击即可找到与任务最相关的选项。此外,项目向导和快速启动指南为新用户提供了指导。它们提供了一系列功能。
界面核心的三维交互式建模工具使用ACIS三维CAD内核。这个强大的工具可以通过简单的所见即所得(WYSIWYG)方法在CST Studio Suite中对复杂模型进行参数化构建。
三、CST Studio Suite的参数化和优化
1、仿真模型的参数化
CST Studio Suite模型可以根据其几何尺寸或材料特性进行参数化。您可以在建模过程中或回顾性地随时引入参数。用户可以通过用户界面访问其参数化,以在设备属性发生变化时对其行为进行研究。
2、参数研究与自动优化
通过参数研究,用户可以找到最佳的设计参数,以达到给定的效果或实现特定的目标。他们还可以调整材料特性,使材料模型与测量数据相匹配。
CST Studio Suite包含几种自动优化算法,包括本地和全局算法。局部优化器提供快速收敛,但有可能收敛到局部最小值,而不是整体最佳解决方案。另一方面,全局优化器搜索整个问题空间,但通常需要更多的计算。
3、加快优化过程
优化所需的时间取决于单个电磁模拟的求解时间以及获得最优解所需的迭代次数。高性能计算技术可用于加速非常复杂的系统或具有大量变量的问题的模拟和优化。
全局优化器和独立参数研究的总体性能得益于并行运行单个集合的能力。分布式计算可以极大地提高这些应用程序的性能。
四、电磁系统建模
通过系统组装和建模(SAM),CST Studio Suite®提供了一个简化模拟项目管理的环境。它能够直观地构建电磁(EM)系统,并使用原理图建模直接管理复杂的模拟流。SAM框架有助于分析和优化由多个单独组件组成的整个设备。这些分量通过相关的物理量来描述,例如电流、场或S参数。SAM能够为每个组件使用最高效的求解器技术。
SAM帮助用户在一个模拟项目中比较不同求解器或模型配置的结果,并自动执行后处理。SAM为混合和多物理模拟的求解器运行的链接序列的设置提供了便利。例如,我们从EM模拟开始计算电损耗。然后,我们模拟耗散功率产生的热效应。我们通过结构分析预测了这些热效应引起的变形,并最终进行了EM分析以确定失谐。这种不同模拟级别的组合有助于减少准确分析复杂模型所需的计算工作量。
五、将电磁模拟集成到工作流中
CST Studio Suite®中提供的出色的工作流程集成提供了可靠的数据交换选项,有助于减少设计工程师的工作量。CST Studio Suite具有卓越的CAD和EDA数据导入功能。CST Studio Suite的复杂修复机制有助于恢复有缺陷或不合规数据的完整性。一个特别重要的过程,即使是一个损坏的元素也可以阻止整个零件的使用。由于CAD和仿真之间的双向链接,完全参数化的模型可以导入,设计更改可以立即反映在仿真模型中。双向链接可将优化和参数化设计研究的结果直接反向注释到主模型中。这改进了工作流集成,并减少了优化设计所需的时间和精力。

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