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后处理

Posted on: 9月 15th, 2018 by 锋芒科技 No Comments

随着数值分析方法的逐步完善和计算机运算速度的飞速发展,整个计算系统用于求解运算的时间越来越少,而数据准备和运算结果的表现问题却日益突出。后处理作为建立有限元模型的一个重要环节,要求考虑的问题较多,需要的工作量较大。

运算的结果需要快速方便地得到形象、一目了然的2D图表、3D动画显示。然而动辄几百MB甚至几个GB的运算结果文件的整理也是让人头疼的事情,最好交给软件能自动或者人性化地半自动提取生成位移曲线、应力云图、动画图像,最好还能帮助我们便捷地编写报告。所以,后处理软件的好坏直接关系到了我们对结果的提取和报告的编写。由上可见,后处理工作也是CAE工作的重头戏。

后处理软件也有很多比较强大的软件,如:meta、hyperview等,它们具有以下的特点:完善的可视化功能,可以使用等值面、变形、云图、瞬变、矢量图和截面云图等表现结果,也支持变形、线性、复合以及瞬变动画显示,另外可以直接生成BMP、JPG、EPS、TIFF等格式的图形文件及通用的动画格式。这些特性结合友好的用户界面可迅速找到问题所在,同时有助于缩短评估结果的过程。

另外还有一些更为强大的功能:

NVH计算功能

CFD功能

Durability和碰撞功能

自动报告生成功能

多体动力学分析

Posted on: 9月 15th, 2018 by 锋芒科技 No Comments

多体系统动力学是研究多体系统(一般由若干个柔性和刚性物体相互连接所组成)运动规律的科学。多体系统动力学包括多刚体系统动力学和柔性体系统动力学。

从20世纪60年代中期开始,多体系统(Multibody System,简称MBS动力学,在经典力学基础 上已经发展成为新的力学分支。机械系统的动力学仿真通常可以被用来研究系统各个刚体的位移、速度、 加速度与其所受力或者力矩的关系。而多体动力学仿真则将机械系统建成由一系列的刚体和柔性体,通 过铰接建立它们相互之问的约束关系而形成完整的动力学系统,其中铰接主要是约束各个刚体之间的相 对运动关系。

多体系统动力学分析涵盖建模和求解两个阶段,其中建模包括从几何模型形成物理模型的物理建模、由物理模型形成数学模型的数学建模两个过程,求解阶段需要根据求解类型(运动学/动力学、静平衡、特征值分析等)选择相应的求解器进行数值运算和求解。

在汽车领域,多体运动学软件主要应用在整车开发前期的概念设计阶段和后期的整车性能改进阶段。在概念设计阶段,可以通过悬架的设计,确定底盘部件的关键点位置;初步确定摆臂衬套、弹簧和稳定杆的刚度; 初步确定悬置刚度;为零部件强度和疲劳分析提供受力;在整车性能改进过程中,可以对弹性部件的刚度特性进行优化,包括对操稳特性和平顺性的改进。应该说,应用多体软件,不但要对软件的功能比较了解,而且对底盘和整车性能方面的要求也很高,只会软件而不了解车的性能,是决定作不出成绩的,并且,单独只用一种软件也越来越不能满足汽车发展的需要。多种软件连用,多种学科交错分析是现代 软件发展的趋势。

优化分析

Posted on: 9月 15th, 2018 by 锋芒科技 No Comments

随着科学技术和用户市场的不断发展,产品研发在其生命周期中的地位越来越重要,不同的研发流程,对产品的开发周期、性能、质量及成本影响非常重要。尽管设计和分析人员可以一次次重复设计-计算-验证修改设计的过程以便寻找到理想的设计方案,但显然已经不能满足市场对研发周期和产品可靠性的要求,将优化分析引入到产品设计过程中,使设计更加全面和合理,并能显著提升设计效率降低产品成本,提升产品市场竞争力。

CAE优化分析在保证产品达到某些性能目标并满足一定约束条件的前提下,通过改变某些允许改变的设计变量,使产品的指标或性能达到最期望的目标。

例如,在保证结构刚强度满足要求的前提下,通过改变某些设计变量,使结构的重量最轻,这不但使得结构耗材上得到了节省,在运输安装方面也提供了方便,降低运输成本。

1、结构设计

在开发流程的最初阶段,用户输入设计空间信息、设计目标和加工制造参数。然后给定的设计目标下生成一个满足制造要求的设计方案。加工制造参数对得到可解析、可行设计是非常重要的。如在钣金件设计中,筋条经常被用来加强结构。在给定的筋条尺寸条件下,优化技术能够生成创新的加强筋布置方案。

2、多学科结构优化

分析结构的性能只是产品开发过程中的许多步骤之一。根据分析结果,产品工程师做出修改方案,以满足应力,重量或刚度要求。尺寸优化定义部件参数,如材料价值,截面尺寸和厚度。形状优化应用于现有的产品部件。自由形状优化,可减少高应力集中。在优化过程中使用许多不同的响应,例如静态的,屈曲,频率响应,随机响应,热力耦合,热传导,声学分析。除了这些,还有创新的系统级优化方法和疲劳优化。

3、系统级设计优化

采用等效静态载荷法(ESLM)的创新的方法,可以进行柔性体和刚体的仿真优化和系统级多体动力学优化。优化中定义自由尺寸、形貌、自由形状、形状和材料设计变量。

4、疲劳设计优化

疲劳优化能够基于疲劳性能进行概念设计(拓扑、形貌和自由尺寸)和详细设计(尺寸、形状和自由形状)。基于应力或者应变疲劳分析的损伤和寿命可以用来作为设计标准。

5、声学响应优化

汽车NVH特性优化中声压作为一个设计标准,NVH特性优化。

6、热力耦合优化

热传导分析中温度和结构热力耦合系统优化。

7、随机响应设计优化

以PSD或RMS值形式的非定常响应和概率负荷作为设计标准。

CFD分析简介

Posted on: 9月 15th, 2018 by 锋芒科技 No Comments

CFD是Computational Fluid Dynamics(计算流体力学)的简称。简言之,就是应用计算流体力学理论与方法,利用具有超强数值运算能力的电脑,编制计算机运行程序,数值求解满足不同种类流体的运动及传热传质规律的三大守恒定律及附加的各种模型方程所组成的非线性偏微分方程组,得到确定边界条件下的数值解。求解的数值方法有有限差分、有限体积、有限单元、有限分析、边界元、谱方法、摄动法、格子气法等。在航空航天、土木水利、地下渗流、机械动力、能源环保、海洋、石油、化工、空调、交通、电子、生物、气象等几乎所有领域都发挥着越来越重要的作用。其主要特点是经济性、时效性和可靠性,用较少的费用在较短的时间可以获得大量有价值的研究结果,对耗资大、周期长、难度高的实验研究来说,CFD的优点更为突出。因此,将CFD与工程研究相结合,不仅有助于工程设计的改进,而且能减少实验的工作量.可以说,CFD是一种有效和经济的研究手段。

CFD的目标就是如何高效和高精度地数值求解各种边界条件下的流体(包括气体、液体、多相流体)动力学、热力学方程,得到所关心问题的流体的流动、物质的输运、迁移与扩散、热量和辐射的传递、多相流体的变化、材料的相变、化学反应等基本规律和特征。显然,它受到计算机硬件、数值计算理论和方法等多方面的制约,目前还远没有达到所期望的要求。不过,总的来说已取得了长足的进步。

CFD的真正发展也就半个多世纪,虽然在20世纪初就开始提出并建立有关流体动力学基本方程和数值求解的数学方法和理论,但随着计算机本身的发展,到20世纪60年代后期才开始有实际意义的发展。到今天,各种优秀的数值计算方法,如MacCormack、Beam-Warming、Lax-Wendroff、 Godunov、TVD、NND、ENO等成为计算空气动力学领域的主导方法,SIMPLE、SIMPER、SIMPLEC等算法成为不可压缩流的流动与传热问题的基本算法。近年来,这些数值方法取得了很大的进展,如古老的有限差分正在焕发青春,取得了关键性突破。Harten等提出的TVD格式及其各种改进格式,对于克服数值耗散引起的光滑抹平效应和数值频散引起的寄生数值振荡问题取得了巨大的进展,并在除空气动力学领域之外的其他许多领域得到广泛应用;多重网格(MG)和预处理共扼梯度法(PCG)的应用,加速了数值解的收敛性;迎风有限元、高分辨率有限元的实际应用,取得了空前的创新;块结构化、非结构化、结构/非结构组合等新型网格生成技术,网格局部加密、自适应网格技术等在处理复杂边界方面得到了非常广泛的实际应用。

CFD的应用,不外乎表现在基础研究和计算机辅助设计等应用研究两个方面。可用之研究流体力学现象、机理,探索新概念、新规律,研究如何减阻增升、如何以最小的代价实现对流体的有效控制,研究流体的动力学、热力学行为和周围环境影响效应等等;结合CAD/CAE(Compter-Aided-Design/Compter-Aided-Engineering),可用在概念设计、初始结构设计、结构优化设计等,用CFD可以较快地进行技术可行性分析,多方案的优选;在方案的设计阶段,CFD是优化设计的理想工具,如关键零部件及重要部位的外形优化设计、综合优化设计等。

电子电器行业的CAE解决方案

Posted on: 8月 15th, 2018 by 锋芒科技 No Comments

电子行业是有限元分析应用的一个重要领域。随着全球电子工业的飞速发展,电子产品的设计越来越精细、复杂;市场竞争要求电子产品在性能指标大幅度提高的同时还要日趋小型化。电子产品跌落、新型电子材料的研发和制造、音频设备声场特性的设计和评估、电子产品的热力仿真、芯片封装的热分析等的力学仿真是电子领域中很深入、复杂并极具挑战性的课题,需要多门学科的理论和方法的综合应用。概括来看,电子产品行业涉及CAE分析类型主要包括如下内容:

新能源汽车行业的CAE解决方案

Posted on: 7月 25th, 2018 by 锋芒科技 No Comments

      近年来,特别是《中国节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020)》发布以来,各地方节能与新能源汽车产业蓬勃发展,呈现良好发展态势。新能源汽车将逐渐取代纯油耗汽车的发展新趋势将为我国汽车工业的跨越式发展提供了前所未有的机遇与挑战。

      新能源汽车研发是一个及其复杂的系统工程,汽车技术涉及到多种学科,例如电气和电子工程、机械工程、汽车工程以及化学工程等。而科学技术的全面快速发展,要求汽车设计过程要尽可能的灵活、即时和低成本。未来汽车产品质量和技术水平的竞争将变得更为激烈。在激烈的市场竞争与严格的政策规定下,提高自主创新能力、实现转型升级成为国内汽车厂商生存与发展的必然选择。而CAE仿真技术已成为汽车行业产品研发过程中不可缺少的技术手段。

     作为专业的CAE技术服务公司,成都锋芒科技有限公司致力于为新能源汽车、充电桩、锂电池等新能源产品提供高水平的专业CAE综合服务。


CAE仿真在新能源汽车中的应用

  用于新能源汽车的CAE技术涵盖了机械、流体动力学、热学、电气和电磁等领域,主要解决电气传动系统单个部件:电池组、牵引电动机、电力电子器件等的开发问题,以及子系统之间的集成和电磁干扰、复杂电气传动系统的设计和研究,此外还有新能源汽车NVH特性、轻量化、安全性等性能分析优化。

1、电池组仿真分析

新能源动力电池是新能源汽车的三大核心技术之一,被誉为新能源汽车的心脏。按照电池的工作性质和贮存方式,可以划分为两大类:蓄电池和燃料电池。其涉及到的CAE分析有以下几个方面:

2、电动机仿真分析

电动机是新能源汽车驱动系统中必不可少的部分,它决定了将多少蓄电池的电能转化为机械能来驱动车辆运行,消费者都期望汽车具有高燃油效率,它在很大程度上影响了消费者的购买决策。而电动机工作效率与其电磁特性密切相关,因此研究电磁问题、设计出高效率的电动机是新能源汽车电气传动系统研发最重要的挑战之一。针对电动机的CAE分析主要有以下几个内容:

3、电力电子器件仿真分析

在新能源汽车的电气传动系统中,电力电子器件精确地控制着蓄电池与牵引电动机、发电机之间的能量传输,并根据路况和驾驶员指令做出逻辑判断来调节电气传动系统。电力电子器件根据传感器监测到的位置、速度、温度等反馈信号,严格控制着蓄电池提供给牵引电动机的电能,为了保证汽车在各种驾驶条件下都能以最高效率工作,电力电子系统必须具备良好的性能。CAE分析主要有以下几个内容:

4、电磁兼容仿真分析

电磁兼容性是指设备或者系统在其电磁环境中能正常工作,而且不对该环境中其它任何事物构成不能承受的电磁骚扰。新能源汽车中应用了高压和大电流的大功率电子变换装置和驱动电机,而且车上的电子电气设备繁多,设备的电磁敏感度也各不相同,整个车辆处于很复杂的电磁环境中。因此在新能源汽车中,各种电气元件之间的电磁兼容性就成为一个重要的问题,如果不解决这些问题,电磁干扰就会破坏信号传递和检测并影响电动机正常工作,甚至引发安全问题。

5、汽车轻量化仿真分析

轻量化一直是汽车研发中重要的一点,可以提升汽车动力性能和操控性、减少能源消耗和排放物。对于新能源汽车更是如此,降低车重对于延长昂贵的蓄电池组使用寿命、提高能源转换效率有着重大意义。然而受制于蓄电池的高质量密度,新能源汽车的轻量化工作也具有一定难度。

  基于轻量化仿真需求,通过将材料的各项特性准确的映射到结构分析CAE模型中,可提升计算结构CAE的求解精度,提高验证可靠性;降低产品重量,节约材料成本;降低产品厚度,加快生产效率。

6、多物理场的系统集成仿真分析

       除了要解决电池组、电动机、电力电子等部件的问题之外,系统集成也是一个完整可靠的电气传动系统中至关重要的部分, 由于子系统和部件协同工作,紧密耦合,它们的开发也不能完全独立地进行,而且每个子系统性能的改变都必须与其它所有子系统相匹配。

       同时整个系统涉及机械、流体动力学、热学、电气和电磁等领域的研究,因此为了成功地仿真如此复杂的电气传动系统,仿真方案必须建立在一个可实现多物理场、无缝集成的设计平台上来平衡复杂的、相互依赖的、或相互矛盾的机械、电气、电磁、流体和热管理等多种设计需求。

Altair 2018 结构仿真与优化技术大会

Posted on: 7月 2nd, 2018 by 锋芒科技 No Comments

2018年8月30-31日,2018 Altair 结构仿真与优化技术暨OptiStruct用户大会将在美丽的海滨城市青岛举行。
作为业界的知名品牌活动,Altair将在本次大会上向各行业的参会代表展示最新的结构仿真与优化方案与行业解决方案,并且通过各大知名企业和典型用户的实际应用情况与成功案例分享,共同探讨最新的技术和行业发展趋势。

会议地点
青岛富力艾美酒店
青岛市市北区中央CBD商圈 延吉路112号
报名信息
会务费
企业代表RMB1000元/人,高校师生参会代表RMB500元/人(含会议资料和会议用餐)
优惠政策
• 投稿本次大会并录用,每篇论文限1位作者免会务费
点此了解论文征集详情
• 2018年7月20日之前完成报名,可享会务费8折优惠
报名方式

方式1

扫描下方二维码,进入报名通道

方式2
一键报名

会务联系
联系人:Becky
电话:021-61171666-878
邮箱:info@altair.com.cn

2018 ANSYS 技术大会

Posted on: 6月 28th, 2018 by 锋芒科技 No Comments

业界备受瞩目的“2018 ANSYS 技术大会”将于7月11日-13日在上海举行!

本次大会将聚焦数字转型时代仿真最前沿技术和最佳实践,深入探讨数字转型时代的工业设计和制造,个人和企业如何使用仿真技术加速企业乃至行业的数字化转型和变革。

作为仿真行业的领跑者,ANSYS从众多的国内外行业实践中,深刻地感受到仿真对企业的数字化转型带来的巨大推动力。

本次大会聚集了国内外知名专家和领先企业的近百场的精彩演讲和行业最佳案例技术分享。并组织分主题的交流活动,让您和国内外知名仿真技术专家、千余名资深ANSYS用户一起畅谈,让大家在3天的时间内深入了解仿真如何帮助您在当今时代下实现真正的创新,提高质量,缩短研发时间和成本。

更多会议详情请扫描识别下面的二维码,报名参会


PC端请点此报名

同时,Ansys启动了“ANSYS最佳实践案例”有奖征集活动提交案例将有机会获得免费门票

会议日程
7月11日

上午 下午
高铁/接机/签到/入住 分会场一:结构高级培训
分会场二:流体高级培训
分会场三:高频高级培训
分会场四:低频高级培训
分会场五:Discovery高级培训
分会场六:SI/EMI高级培训
分会场七:芯片功耗噪声可靠性仿真高级培训
分会场八:Optis模拟分析解决方案

7月12日

上午 下午
欢迎致辞 分会场一:新能源汽车和无人驾驶
分会场二:HPC、5G、ADAS芯片仿真
分会场三:系统、软件与数字孪生
分会场四:机电系统
分会场五:油气行业应用最佳实践
分会场六:Discovery 最新应用与最佳工程实践
分会场七:结构
分会场八:电子与通信应用与最佳实践
分会场九:仿真体系建设高峰论坛
分会场十:流体
分会场十一:增材制造技术
面向未来:ANSYS仿真技术发展策略与规划
数字转型时代的工业设计和制造
新趋势呼唤新方案:ANSYS最新一体化解决方案应对新热点与新挑战
茶歇
从光学到虚拟现实技术下的模拟仿真解决方案
超越SignOff:确保芯片成功
数字转型时代仿真的力量
增材思维驱动的增材先进设计与工艺仿真一体化解决方案
HP工作站助力仿真设计

7月13日

上午:行业分会场 ANSYS大咖面对面
分会场一:ANSYS结构软件二次开发(ACT)培训 朱永谊,王尔珂,郭臻
分会场二:ANSYS流体二次开发(ACT)培训 胡晓,马世虎
分会场三:ANSYS高频电磁场二次开发培训和案例分享 丁海强,袁勇,肖运辉
分会场四:ANSYS低频电磁场二次开发培训和案例 Scott Stanton,谭洪涛
分享分会场五:
ANSYS芯片封装系统最新仿真技术
多芯片层叠和芯片封装系统协同分析
Youngsoo Lee, Zhigang Feng,Shan Luo
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参会费用
  • 含住宿通票(Share Room):2199人民币/人(共享标间,11日、12日两晚,含住宿费、餐费,其他费用请自理)
  • 含住宿通票(Single Room):2999人民币/人(大床房,11日、12日两晚,含住宿费、餐费,其他费用请自理)
  • 会议通票(Without Room):1499人民币/人(参会费,含餐费,不含住宿,其他费用请自理)
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会议基本信息
时间:2018年7月11-13日
会议地点:上海佘山茂御臻品之选酒店酒店地址:上海松江区佘山林荫新路1288号报到时间:7月11日上午10点-下午2点
报名截止时间:6月29日下午17:00
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会务组联系方式
联系人:张先生/胡小姐联系电话:400-819-8999联系邮箱: info-china@ansys.com

有限元前处理

Posted on: 6月 4th, 2018 by 锋芒科技 No Comments

有限元方法的基本思想是将结构离散化,用有限个容易分析的单元来表示复杂的对象,单元之间通过有限个节点相互连接,然后根据变形协调条件综合求解。

前处理作为建立有限元模型的一个重要环节,要求考虑的问题较多,需要的工作量较大,所划分的网格形式对计算精度和计算规模将产生直接影响。网格数量的多少将影响计算结果的精度和计算规模的大小。

为建立正确、合理的有限元模型,这里介绍划分网格时应考虑的一些基本原则:

网格数量

网格数量的多少将影响计算结果的精度和计算规模的大小。

一般来讲,网格数量增加,计算精度会有所提高,但同时计算规模也会增加,所以在确定网格数量时应权衡两个因数综合考虑。

网格较少时增加网格数量可以使计算精度明显提高,而计算时间不会有大的增加。

当网格数量增加到一定程度后,再继续增加网格时精度提高甚微,而计算时间却有大幅度增加。所以应注意增加网格的经济性。实际应用时可以比较两种网格划分的计算结果,如果两次计算结果相差较大,可以继续增加网格,相反则停止计算。

在决定网格数量时应考虑分析数据的类型:

在静力分析时,如仅仅是计算结构的变形,网格数量可以少一些; 如果需要计算应力,则在精度要求相同的情况下应取相对较多的网格。

同样在响应计算中,计算应力响应所取的网格数应比计算位移响应多。

在计算结构固有动力特性时,若仅仅是计算少数低阶模态,可以选择较少的网格, 如果计算的模态阶次较高,则应选择较多的网格。

在热分析中,结构内部的温度梯度不大,不需要大量的内部单元,这时可划分较少的网格。

网格疏密

网格疏密是指在结构不同部位采用大小不同的网格,这是为了适应计算数据的分布特点。

在计算数据变化梯度较大的部位(如应力集中处),为了较好地反映数据变化规律,需要采用比较密集的网格。

在计算数据变化梯度较小的部位,为减小模型规模,则应划分相对稀疏的网格。

模型简化

有限元网格的划分一方面要考虑对各物体几何形状的准确描述,另一方面也要考虑变形梯度的准确描述。

所以,模型简化的好坏直接关系到网格的密度布局以及网格的质量,需要前处理工程师丰富的经验以及好用的软件。

多年积累的经验再加上智能化程度较高的软件可以帮助前处理工程师快速、高效地得到高精度的网格模型。

锋芒科技拥有一支专业的技术团队,可以为您解决工作中上述的分析问题。
欢迎咨询,我们将竭诚为您提供服务和帮助。

CAE仿真技术在手机产品开发中的应用

Posted on: 5月 17th, 2018 by 锋芒科技 No Comments

近年来,智能手机逐渐朝向轻、薄、大尺寸面板及拥有触控功能的设计。手机内部结构复杂,堪称一部微型电脑,其更轻更薄的发展趋势,需对手机的内部空间进一步压缩,这对其设计提出了严峻的考验。现代CAE技术的日趋成熟,为手机设计带来了极大的便利。CAE技术与工程经验相结合,可以有效地解决一些技术上的难点和问题,降低开发成本,缩短开发周期从而提升产品的市场竞争力。

1、手机跌落分析

手机跌落现象很容易导致手机外壳擦伤、屏幕摔碎以及主板上的零件松动,影响手机的正常使用,这无疑对手机的结构设计提出了更高的要求。

手机跌落分析主要关注结构的冲击强度、关键结构件的强度、连接可靠性和失效分析,通过仿真模拟可以计算出整机不同角度跌落过程中LCD、LCM模组、PCB板上芯片应力和应变,以此评估出零部件的失效风险。

CAE技术不仅可以优化手机结构,提高产品质量;还可以大幅度减少试验次数、降低测试成本。


手机跌落分析

2、钢球冲击分析

如今,触屏技术已经成为手机市场的主流,继iphone之后,各具特色的触屏手机层出不穷,以往用来设计来成为保护电子内部元件的塑胶及金属外壳/外框,逐渐的被面板玻璃所取代,也因为大尺寸的屏幕设计,使得玻璃面板几乎占据了手机操作端的表面,也使得玻璃面板与外界直接接触的机率大大地增加;玻璃面板不但要执行原有的显示与触控功能外,还须兼抵抗外来之冲击碰撞来保护内部电子元件,因此玻璃面板的强度在现今手机里头是一种要之关键因素。因此,使得有必要评估一下手机的抗击能力,尤其是触摸屏TP。

通过CAE技术来模拟钢球撞击触摸屏,分析触摸屏的受力大小,可以评估出触屏的强度是否满足设计要求。


落球冲击试验

3、静压分析

手机是由上百个零配件组成,使用CAE技术可以快速地模拟不同工况下屏幕及外壳的承载能力,检查复杂手机模型的结构,评估主要承载部件:IC、TP、前壳、外壳等是否有损坏风险。对部件变形及材料失效处,进行原因分析,提出并实施优化方案。

仿真分析可以有效的避免许多物理试验,并节省数月开发时间,最终成功地将产品推向市场。


静压分析

4、模流分析

CAE软件不仅可以对最佳浇口位置、流动分析、缩短成型周期、翘曲分析,这四个方面进行有限元分析,以此实现精准预测实际生产的产品的短射位置。还可以解决因热固性塑料的反应过程较热塑性塑料复杂而导致的外壳模型成型困难的问题,最终调成出最佳的设计及成型参数。


模流分析

5、热仿真

随着智能手机的发展,多核手机的出现,手机的性能越来越高,随之而来手机发热成为智能手机普遍的问题。这样不仅影响舒适感,也影响了手机的性能以及使用寿命。手机的主要热来源是芯片,芯片过热导致其提前失效,而芯片的失效又将引起整个设备鼓掌。芯片温度越高,将越早失效且更易出故障。所以手机的散热性能被认为是制约其发展的关键因素之一。

通过对手机表面温度、各元器件温度、手机散热,进行热仿真分析,可以改善智能手机温升和散热难题。


热分析

6、电磁场分析

今天的手机天线浪费了大约一半的功耗,将RF传输到了用户的头部和身体,这会缩短电池工作时间,也会给全球使用的低成本助听器造成讨厌的蜂鸣声。

手机工作时,蜂窝站点和手机之间会有握手机制。当信号强时,手机会降低能量输出以节约电池电力,而信号弱时手机会提高功率以保持连接。传统全向天线发射的能量多达35%被头部吸收,多达15%被手部吸收。这种能量消耗自然就需要手机提高能量输出,也就会增加电池电力消耗。

简单的全向线天线包括金属线、电镀布线或PCB结构,位于手机顶部、侧面或底部,对大多数手机应用来说是够用的。这种全向天线应用非常普遍,因为成本很低,也很简单。不过,对许多应用来说,这种天线设计不足以满足相关要求,无论如何更高性能的天线能带来更加显著的优势,比方说边缘区域的工业和娱乐应用、听力障碍用户使用的设备(占总人口的10%)以及电池使用寿命比手机尺寸更重要的应用。

随着设计变量的增加和时限的缩短,仿真是满足当前设计要求的唯一方法。


phone_radiation_simulation


phone_radiation_simulation

7、多物理场耦合分析

手机智能化意味着构成手机产品的系统复杂度越来越高,芯片(SoC)、封装(SiP)和PCB(HDI)是构成了智能化产品的核心。

在一个完整的系统环境中,手机开发人员必须考虑EMI,EMC,静电放电,输电,功耗以及散热,结构,信号和电源完整性等。通过协同仿真方案可以帮助设计者在设计阶段对完整的虚拟系统原型进行分析优化:设计芯片时考虑封装和PCB 带来的系统影响,封装设计时考虑芯片和PCB 的影响,PCB 设计时考虑芯片、封装和外围系统的影响。在各个层次上进行电磁、热和应力多物理全面分析。从而提升产品可靠性,节约开发成本,缩短开发周期,大幅度提高产品和企业的市场竞争力。


耦合分析


多物理场耦合分析

 

CAE技术可以高效改进产品设计、提高产品性能、节省材料成本,最重要的是节约了原本需要多次试验的大量资金和时间!

锋芒科技拥有一支专业的技术团队,可以为您解决工作中上述的分析问题。
欢迎咨询,我们将竭诚为您提供服务和帮助。

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