电子产品多物理场耦合分析与优化

作者：安世亚太

欢迎访问e展厅 展厅 2 CAE/模拟仿真展厅 通用有限元分析软件, 结构分析软件, 动力学分析软件, 声学分析软件, 板料冲压成形模拟软件, ... 某电子某所是一家从事雷达、通信、电子系统与工程的大型综合性电子研究单位。经过多年的发展，该研究所已在产品的研制实践中初步成功应用了多种CAD软件，以及结构、流体、电磁等各类CAE软件，为数字设计/仿真过程的综合集成应用奠定了较好的技术基础。 但是在这些设计仿真软件的使用过程中，依然存在着很多的问题，最突出的矛盾包括: 在产品设计数字化的发展中，需进行多物理场耦合性能的分析，但由于各专业之间信息交互困难，系统及应用集成性差，现有资源没有得到有效利用，产品的设计与仿真过程大都采用商业化软件和部分自有软件。这些不同来源的软件相互间的兼容性欠佳，导致各设计/仿真软件分散林立不成体系，软件的使用效率低下，软件效能不能充分发挥； 多学科协同设计的应用水平低，支持工具缺乏。电子产品是一个复杂的多学科系统，最终性能取决于综合最优，必需构建电子产品数字设计、分析、优化的多物理场耦合性能分析系统，提高电子产品的总体设计水平； 缺乏基于信息流驱动的多物理场耦合分析工具和管理的手段，缺乏对与多学科相关的分析流程梳理、定制、模版等分析流程的管理。 项目挑战 满足该研究所在复杂电子产品设计中实现多学科耦合、协同仿真和仿真流程管理等需求。 实现电子产品设计仿真协同 解决电子产品多学科耦合分析和优化问题 建立电子产品仿真分析的标准、规范和流程 提供电子产品仿真流程梳理、定制和管理工具 提供对电子产品仿真数据的有效管理 解决方案 PERA.Simulation的技术集成模块CaxMan可以将所有与仿真工作有关的人力和技术都纳入其中，包括了对设计数据的协同管理，对分析数据的协同管理，以及设计与分析之间的协同管理。PERA.Simulation不仅提供了设计/仿真/优化一体化的解决方案，将设计与分析紧密的结合在一起，而且提供了强大的客户化开发工具包SDK，极大地方便了用户的定制，扩展了PERA.Simulation平台的集成能力。 因此该研究所基于 PERA.Simulation的“多物理场耦合集成”项目，实现了在统一的平台下进行电子产品多物理场耦合分析和多学科优化，提供了可视化仿真向导定制工具、实现了设计仿真协同、仿真数据管理、建立了各种电子产品仿真流程模板。该项目的主要成果包括： 可视化仿真向导定制工具 – 通过可视化拖拉组件的方式和属性设置，即可定义整个仿真向导模板的定义，定义完成后自动生成仿真向导模板，整个过程不需要用户编写程序代码，从而大大提高用户创建仿真向导的效率。 电子产品多学科耦合分析与优化 – 仿真分析与优化在统一界面下进行，无需进行各种仿真分析环境之间进行频繁切换。“多物理场耦合集成”项目根据集成的电子产品仿真分析模板（分析优化流程）实现了电子产品流体、结构、电磁分析以及多学科耦合分析等自动操作过程，并最终形成评估报告。 电子产品仿真分析与优化模板 – 电子产品仿真分析模板是根据电子产品仿真分析过程、经验知识、行业标准规范等知识定制的用于一体化仿真分析与优化的标准过程。封装了各种仿真分析规范以及标准材料库，并进行了电子产品各种第三方仿真分析软件的集成，实现了电子产品多物理场耦合分析与优化整个过程。 用户评价 “多物理场耦合集成”项目在PERA.Simulation平台中实现了电子产品多物理场耦合分析与优化，定制了电子产品各种多学科耦合分析与优化流程标准模板，并融合了行业的设计标准、企业的分析经验和规范等知识。建立了电子产品各种仿真分析标准，实现了企业智力资产的重用，使CAE分析技术真正渗透到产品设计开发的各个阶段，提高产品的设计技术水平和产品品质。 用户价值 充分利用CaxMan与CAD软件之间的双向参数驱动接口能力，实现了产品设计仿真协同，可方便进行设计、仿真、优化一体化而无需开发额外的数据接口； 充分利用PERA.Simulation的仿真向导模板定制功能，实现各种产品多学科仿真分析优化标准化流程的定制与管理； CaxMan提供的强大的SDK进行二次开发的能力，使得定制多学科耦合分析流程更加方便快捷； PERA.Simulation深度集成的文件管理引擎，实现了仿真数据的集中管理； PERA.Simulation深度集成的流程管理引擎，实现了仿真任务的自动化管理和多人协同仿真分析。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (3/4/2010)