Simcenter 3D
Simulação Eletromagnetica
O software Simcenter™ 3D para eletromagnetismo (EM) oferece um solver integrado de baixa frequência com o software Simcenter™ MAGNET™ e uma variedade de solvers de alta frequência para fenômenos de propagação de ondas. Seu conjunto abrangente de recursos fornece informações sobre diversos desafios de projeto: desempenho de componentes eletromecânicos e conversão de energia, projeto e localização da antena (de pequena a grande escala), compatibilidade eletromagnética (EMC) e interferência eletromagnética (EMI).
Benefícios da Solução
Analisar problemas de grande escala no nível do sistema com eficiência
Solvers eletromagnéticos dedicados e robustos
Refinamento adicional com simulações térmicas integradas
Entregue simulações de alta fidelidade com modelos de materiais avançados
Fornecendo uma plataforma para simulação multidisciplinar
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Habilite a simulação eletromagnética de baixa e alta frequência em um ambiente integrado multidisciplinar
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Gerencie e simule modelos multiescala altamente complexos em um período de tempo razoável
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Use algoritmos avançados para aprimorar dados de materiais prontamente disponíveis para simulações de alta fidelidade
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Use solvers EM-térmicos integrados para prever ímãs permanentes desmagnetização e pontos quentes para maior robustez
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Análise de alta fidelidade para permitir analisar os fenômenos EMC mais complexos dentro dos cabos elétricos
O Simcenter 3D para eletromagnetismo integra recursos que podem gerar, gerenciar e simular modelos multiescala altamente complexos em um tempo razoável e com recursos computacionais mínimos. Existem métodos eficientes e eficazes ajustados para cada faixa de frequência/tempo, campo de aplicação e escala do dispositivo. O Simcenter faz parte do Xcelerator, um portfólio abrangente e integrado de software e serviços da Siemens Digital Industries Software.
O Simcenter 3D para eletromagnetismo foi projetado para robustez e eficiência computacional. Uma variedade de solvers dedicados (baseados em tempo e frequência; lineares e não lineares, finitos e elementos de contorno) com novas condições de contorno e refinamentos de malha inteligente oferece um processo transformador de engenharia assistida por computador (CAE), com simulações que variam de uma análise inicial rápida ao realismo inerente para verificação final.
Resultados confiáveis e precisos só podem ser obtidos quando os modelos incorporam o nível certo de sofisticação. O acoplamento de solvers eletromagnéticos e térmicos de alta fidelidade facilita previsões realistas da distribuição de temperatura e o efeito correspondente em materiais e campos eletromagnéticos de baixa frequência. Essa simulação térmica integrada fornece mais insights, resultando em risco reduzido de desmagnetização e queda de desempenho.
A solução de eletromagnetismo 3D do Simcenter usa algoritmos avançados para aprimorar os dados de materiais prontamente disponíveis para que os resultados da simulação se correlacionem fortemente com os dados de teste e o desempenho esperado. Esses recursos incluem modelagem de processos de fabricação, dependências de temperatura e impressões de magnetização. Materiais inteligentes ou projetados, que possuem propriedades eletromagnéticas incomuns, são modelados com alta fidelidade.
A solução Simcenter 3D EM faz parte de um ambiente de simulação multidisciplinar maior e integrado com pré e pós-processamento centralizado para todas as soluções Simcenter 3D. Esse ambiente integrado ajuda você a obter processos CAE mais rápidos e simplificar simulações multidisciplinares que integram eletromagnetismo e outras disciplinas como ruído, vibração e aspereza (NVH) e dinâmica de fluidos computacional (CFD) para gerar um gêmeo digital abrangente de alta fidelidade e examinar toda a física central para conformidade do produto, segurança e verificação de desempenho.
Setores
Aplicações da indústria
Automotivo e transporte
Aeroespacial e Defesa
Marinho
Maquinaria industrial
Bens de consumo
A eletromagnética afeta fortemente a segurança, o desempenho e a confiabilidade do produto, portanto, ter um gêmeo digital abrangente que possa prever fielmente as múltiplas características desse fenômeno é fundamental para o sucesso do projeto.
O Simcenter 3D para EM fornece as ferramentas para projetar motores elétricos (EVs) e veículos elétricos híbridos (HEV) e componentes eletromecânicos (bombas, atuadores) e verificar emissões eletromagnéticas (irradiadas e conduzidas) para atender aos regulamentos e desenvolver antenas e dispositivos de comunicação para conectividade de veículo para veículo ou infraestrutura (V2x).
O Simcenter 3D pode lidar com as complexas simulações em grande escala de campos irradiados de alta intensidade e raios na fuselagem. Além disso, os requisitos de EMC para aviônicos podem ser abordados para os sistemas mais complexos. A nova propulsão elétrica pode ser projetada com solvers de movimento eletromagnéticos de ponta.
O Simcenter 3D pode fornecer informações sobre o posicionamento da antena e a minimização da assinatura do radar. O desempenho de motores de propulsão, sistemas de armazenamento de energia e trilhos também pode ser previsto.
O Simcenter 3D fornece os recursos necessários para avaliar o desempenho e a durabilidade dos componentes eletromecânicos utilizados em veículos pesados, equipamentos de inspeção e extração.
O Simcenter 3D pode ser usado para verificar os requisitos de EMC/EMI e garantir o funcionamento adequado da eletrônica em todos os ambientes. Além disso, é usado para avaliar o desempenho de sistemas de comunicação com base em tipos de antenas e fornecer informações sobre componentes eletromecânicos (motores, bombas, ventiladores) usados em eletrodomésticos, incluindo carregamento sem fio.
Módulos
O software Simcenter 3D Low Frequency EM permite criar e editar modelos Simcenter MAGNET. Usando a interface gráfica 3D do Simcenter, você pode importar ou construir modelos eletromecânicos 3D no software CAD NX nativo, usar e definir materiais magnéticos sofisticados e definir propriedades, condições de contorno e cargas, incluindo cargas usando uma ferramenta de modelagem de circuito 1D integrada.
Uma vez resolvido, o produto também permite fazer um pós-processamento sofisticado dos resultados.
O solver Simcenter MAGNET é baseado na tecnologia de resolução eletromagnética de baixa frequência, que é construída em várias décadas de experiência e incorpora uma ampla gama de recursos e tecnologias para desempenho máximo para cada aplicação. O solver inclui recursos de solver estático, harmônico de tempo e transitório com movimento. Ele é projetado para engenheiros de motores e engenheiros eletromagnéticos que desejam melhorar o design e obter o máximo desempenho e eficiência em seus sistemas eletromecânicos.
Os módulos térmicos e eletromagnéticos do Simcenter MAGNET podem ser usados para simular a distribuição de temperatura em regime permanente e transiente, considerando as perdas nos enrolamentos e no núcleo, incluindo as perdas por correntes parasitas e por histerese
Benefícios do módulo:
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Associatividade entre o desempenho eletromagnético e o modelo CAD totalmente parametrizado
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Maneira altamente eficiente de definir dispositivos eletromecânicos complexos
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Banco de dados de materiais de classe mundial integrado
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Suporta cenários multidisciplinares do ambiente integrado
Características principais:
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De 2D a análise detalhada completa em 3D
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Inclui solvers estáticos, harmônicos de tempo e transientes, incluindo movimento para qualquer número de componentes
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Modelos de materiais para materiais eletromagnéticos de baixa frequência (modelos avançados como histerese, desmagnetização)
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Análise térmica integrada
Benefícios do módulo:
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Alcance grande precisão devido a excelentes recursos
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Solvers rápidos, adaptados e otimizados para aplicações
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Beneficie-se de uma extensa biblioteca de materiais eletromagnéticos
Características principais:
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De modelos axissimétricos 2D e translacionais 2D a modelos 3D completos
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De estático a harmônico no tempo e transitório completo
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De componente único a qualquer número de componentes com movimento
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Modelos de perda sofisticados, incluindo histerese
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Editor de circuitos para simulações de circuitos eletromagnéticos totalmente acoplados
Benefícios do módulo:
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Aumentar a eficiência dos dispositivos eletromecânicos considerando os efeitos térmicos
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Avaliar o risco de desmagnetização de ímãs permanentes e aumentar a robustez
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Execute seus modelos em diferentes condições operacionais e avalie facilmente o efeito do comportamento térmico no desempenho do dispositivo (torque, eficiência, desmagnetização)
Características principais:
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Cossimulação termoeletromagnética acoplada
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Curso estável
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Transitório
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Simcenter 3D Low Frequency EM
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Simcenter MAGNET Electromagnetic solver
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Simcenter MAGNET Thermal solver
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Simcenter 3D High Frequency EM
O software Simcenter 3D High Frequency EM permite criar, editar e pós-processar análises eletromagnéticas de alta frequência a partir da interface gráfica do Simcenter 3D. O usuário pode definir materiais complexos, propriedades de elementos, condições de contorno e excitações, incluindo modelos de antenas equivalentes de alto desempenho, mantendo a associação ao CAD.
O solver EM de alta frequência do Simcenter incorpora solvers de onda completa baseados em métodos integrais (MoM e MLFMA) para resolver as equações eletromagnéticas de Maxwell. Além disso, métodos assintóticos estão disponíveis com base no UTD e IPO. Uma variedade de solvers é incorporada para resolver eficientemente problemas de campo 2.5D e 3D completos. As opções de aceleração do solver (algoritmos baseados em MoM de condições multifronteiras, acelerados por MLFMA, DDM e outros algoritmos rápidos) são incorporadas para acelerar os tempos de computação para sistemas grandes.
A opção de capacidade eletromagnética de chicote de fios (EMC) do software Simcenter™ 3D no Simcenter 3D eletromagnético de alta frequência (EM) permite que você analise os desempenhos de EMC de chicotes de fios elétricos. Estes podem ser compostos por qualquer número de ramais, com informação geral da seção transversal do feixe: cabos com qualquer número de condutores e geometrias gerais da seção transversal. Os chicotes de fios são importados diretamente do software CAPITAL™, a ferramenta de engenharia de chicotes de fios líder mundial, para o Simcenter 3D, incluindo geração automática do caminho 3D do CAPITAL e atribuição de propriedades, tornando a análise EMC altamente eficiente.
O solver de rede de linha de transmissão multicondutor (MTLN) integrado combinado com o solver EM de alta frequência Simcenter 3D permite que você execute qualquer análise relacionada a EMC no chicote de fios, como emissão, suscetibilidade e conversa cruzada dentro do pacote e entre os pacotes.
Benefícios do módulo:
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Habilite um processo eficiente de ponta a ponta usando a associatividade entre o desempenho eletromagnético e o modelo CAD
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Facilita o manuseio direto de grandes modelos de nível de sistema, como aeronaves completas, satélites, navios e carros
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Aborde um amplo espectro de frequência com uma variedade de solvers dedicados
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Aproveite o conhecimento existente construído em 30 anos de experiência no domínio eletromagnético de alta frequência
Características principais:
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Ambiente 3D Simcenter para EM de alta frequência
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Configuração para uma variedade de solvers dedicados: teoria uniforme de difração (UTD), 3D e 2.5D (para dispositivos e antenas baseados em tecnologia PCB multicamadas), algoritmo multipolo rápido multinível acelerado (MLFMA, DDM...) e baseado em MoM solvers
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Modelos de materiais para eletromagnetismo de alta frequência
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Pós-processamento de análise: campos EM, parâmetros SYZ, acoplamento, resultados de campo distante e campo próximo, correntes magnéticas e elétricas, padrão de antena
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Modelos de antena baseados em CAD e equivalentes (modelagem de antena a partir de dados incompletos)
Benefícios do módulo:
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A disponibilidade de uma ampla gama de solvers permite que você selecione o mais adequado para o trabalho
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Problemas de ultra grande escala (grande tamanho elétrico) podem ser tratados
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Execute modelos com diferentes escalas de comprimento (pequenas antenas integradas em grandes sistemas podem ser manuseadas com eficiência)
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Aceleradores de Solver fornecem velocidade extra
Características principais:
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Onda completa: MoM, MLFMA e S-PEEC
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Assintótico: UTD e IPO
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Variedade de fontes: onda plana, dipolo, excitação de porta, padrão de diretividade
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Modelos de antenas sintéticas (equivalentes)
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Substratos multicamadas
Benefícios do módulo:
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Processo altamente eficiente com importação de CAPITAL com geração automática do modelo de fio elétrico no Simcenter 3D
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Análise de alta fidelidade para permitir analisar os fenômenos EMC mais complexos dentro dos cabos elétricos
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Editor intuitivo para especificar as propriedades do pacote
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Ampla gama de recursos de pós-processamento
Características principais:
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Rede de Linha de Transmissão Multicondutora (MTLN).
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Importação direta do CAPITAL com criação automática do modelo de chicote no Simcenter 3D
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Editor de seção transversal de cabo elétrico
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Acoplamento MTLN com solver EM 3D de onda completa (3D MoM, 2.5D MoM, S-PEEC)
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Emissão, suscetibilidade e conversa cruzada
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Simcenter High Frequency EM solver
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Simcenter 3D Wire harness electromagnetic capability