Najnowsza wersja oprogramowania Ansys 2025 R1 – elektromagnetyzm wprowadza usprawnienia, które z pewnością przyciągną uwagę inżynierów z różnych branż. Udoskonalono procesy siatkowania i automatyzacji, co pozwala na szybsze i dokładniejsze przygotowanie modeli. Wprowadzono nowe możliwości dla analiz termicznych na poziomie systemów oraz zoptymalizowano funkcje dla złożonych projektów elektromagnetycznych. Usprawniono również wydajność procesów obliczeniowych, dzięki czemu analizy zajmują mniej czasu i zużywają mniej zasobów.
Wśród kluczowych zmian w Ansys 2025 R1 znajdują się: lepsza wizualizacja danych, nowe typy modeli oraz wsparcie dla bardziej zaawansowanych aplikacji, takich jak chłodzenie chipów czy analiza strat w maszynach elektrycznych. Wszystkie te nowości mają na celu nie tylko zwiększenie dokładności obliczeń, ale także uproszczenie pracy i skrócenie czasu projektowania. W skrócie – więcej możliwości, mniej komplikacji.
Spis treści
- Zmiany w obszarze systemów zasilania i ładowania
- Nowe rozwiązania dla zastosowań HF i obwodowych
- Innowacje w projektowaniu maszyn elektrycznych
- Ulepszenia w analizie termicznej
- Podsumowanie
Zmiany w obszarze systemów zasilania i ładowania
Projektowanie układów elektroniki konsumenckiej, takich jak bezprzewodowe ładowarki, zasilacze czy płyty PCB, wymaga narzędzi umożliwiających precyzyjną analizę zjawisk elektromagnetycznych oraz zarządzanie wynikami obliczeń. Wersja 2025 R1 Ansys Maxwell oferuje zaawansowane usprawnienia, które odpowiadają na potrzeby specjalistów zajmujących się symulacją i optymalizacją nowoczesnych układów.
Usprawniono analizę częstotliwościową z polaryzacją DC (DC Biased Frequency Domain Analysis), co umożliwia jednoczesną analizę pól prądów stałych (DC) oraz zmiennych (AC) w ramach jednej konfiguracji projektu (rys. 1). Pozwala to na eliminację konieczności powtarzania procesu ustawień dla różnych warunków pracy układu. Nowe możliwości obejmują integrację składowych stałych i zmiennych w jednym środowisku, co przyspiesza przygotowanie symulacji, a rozszerzone funkcje wizualizacji pól AC+DC umożliwiają dokładniejszą interpretację wyników.
Zastosowania tej funkcji obejmują układy bezprzewodowego ładowania z magnesami trwałymi oraz energoelektronikę z polaryzacją DC. W obydwu przypadkach użytkownicy mogą odwzorować rzeczywiste parametry pracy układów, analizując wpływ obydwu składowych pól jednocześnie. Kolejnym udogodnieniem jest szybsza konfiguracja wzbudzeń dla przemiatania częstotliwości. Wzbudzenia mogą być teraz definiowane w dziedzinie częstotliwości na podstawie sygnału przejściowego, z opcją uzyskiwania danych amplitudy i kąta fazowego z transformacji FFT (rys. 2). Dodano również próg szumu jako parametr konfiguracyjny oraz automatyczne sprawdzanie, czy rozwiązana częstotliwość jest zdefiniowana w zbiorze danych wzbudzenia. Funkcja ta zapobiega użyciu interpolacji w przypadkach niedozwolonych w dziedzinie częstotliwości, co zwiększa dokładność analizy.
Wprowadzone zmiany w najnowczej wersji 2025 R1 Ansys Maxwell odpowiadają na potrzeby projektantów układów elektronicznych, szczególnie w obszarze systemów zasilania i ładowania bezprzewodowego. Rozszerzone możliwości solvera, analiza w dziedzinie częstotliwości z polaryzacją DC oraz efektywne zarządzanie danymi pozwalają na dokładniejsze modelowanie komponentów, przyspieszając proces projektowy i minimalizując straty. Funkcjonalności te wspierają optymalizację układów od pojedynczych elementów po złożone systemy.
Nowe rozwiązania dla zastosowań HF i obwodowych
Najnowsza aktualizacja Ansys 2025 R1 przynosi ulepszenia w analizach wysokich częstotliwości, optymalizacji workflow oraz wydajności solverów.
Usprawnienia w HFSS obejmują trzy elementy: Mesh Fusion, 3D Components Array, Multi-Node distribution.
Podczas korzystania z Mesh Fusion można było napotkać problem, gdy region naszego obszaru zdefiniowanego jako Mesh Fusion przecinał się z obiektem spoza niego lub innym takim obszarem. Dodana została wielopoziomowa priorytetyzacja mająca na celu określenie zachowań regionów podczas nałożenia na inne regiony czy obiekty.
Jeśli region o wyższym priorytecie przenika się z regionem o mniejszym priorytecie, będzie on występował w miejscu przenikania, a obszar o niższym priorytecie zostanie wycięty.
Jeśli region obejmie częściowo obiekt, który nie jest normalnie częścią wstawionego komponentu, zostanie on przecięty i częściowo analizowany w ramach regionu Mesh Fusion, a częściowo poza nim.
Drugie usprawnienie dotyczy 3D Component Array, gdzie poprawiono wydajność podczas zastosowania warunku FEBI, w którym dodano funkcję pozwalającą na łatwe duplikowanie macierzy antenowej w obrębie jednego modułu, a nawet pomiędzy różnymi projektami.
Możliwe jest teraz przeanalizowanie wielu macierzy antenowych, z których każda zamknięta będzie w swoim obszarze FEBI w obrębie jednej symulacji SBR+. Możliwe jest również stworzenie macierzy, które stykają się ze sobą poprzez warunki lattice pair.
Trzecią nowością jest możliwość uruchomienia solvera RaptorX na wielu węzłach/maszynach, co pozwala na skrócenie czasu symulacji, a także przeprowadzanie ich bardziej zaawansowanych wersji.
W Siwave usprawnieniu uległ PI Advisor, który ma teraz możliwość wygenerowania schematu z użytymi elementami do HFSS Circuit. Zredukowano również czas symulacji dla dużych projektów, najbardziej podczas użycia fast scanning nodes, gdzie czas solvera nie jest tym dominującym. Osiągnięto to poprzez zwiększenie wydajności generowania pliku wejściowego dla solvera.
Tabela 1. Redukcja czasu symulacji
Project | Size (MB) | Siwave_ng 24.2 (Time/HH:MM:SS) | Siwave_ng 24.2 (Memory/MB) | Siwave_ng 25.1 (Time/HH:MM:SS) | Siwave_ng 25.1 (Memory/MB) | Performance Improvement |
|---|---|---|---|---|---|---|
TEST1 | 250 | 12:35:03 | 59469 | 01:18:43 | 45093 | 9.6x |
TEST2 | 226 | 01:03:29 | 72450 | 00:14:40 | 42019 | 4.3x |
TEST3 | 300 | 07:55:17 | 34730 | 01:36:34 | 41971 | 4.9x |
TEST4 | 128 | 00:19:52 | 11390 | 00:03:50 | 12947 | 5.2x |
Ulepszono również analizę Near Field zapewniając większą dokładność wyników dla modeli, w których występuje bardzo wysoka prędkość przesyłu danych.
W symulatorze Circuit dodano opcję Fast Solve, która ma przyspieszać symulacje z użyciem modeli SSS.
Tabela 2. Przyspieszenie symulacji Circuit z zastosowaniem Fast Solve
Project | Current Solver (HH:MM:SS) | Fast Solver (HH:MM:SS) | Speed up |
|---|---|---|---|
Project 1 | 6:55:12 | 0:12:06 | 34X |
Project 2 | 70:18:24 | 3:20:32 | 21X |
Project 3 | 0:57:16 | 0:00:40 | 86X |
Project 4 | 18:12:06 | 3:28:54 | 5X |
Dodano wsparcie dla tworzenia i wykorzystywania w symulacjach zaawansowanych modeli elementów za pomocą wyrażeń matematycznych, w tym z wykorzystaniem różniczek w funkcji czasu. Dodanie tej możliwości pozwala na dokładne analizowanie modeli w stanach przejściowych, a także ich szybką edycję.
Innowacje w projektowaniu maszyn elektrycznych
Projektowanie maszyn elektrycznych staje się coraz bardziej złożonym zadaniem, wymagającym precyzyjnych narzędzi i zaawansowanych metod symulacyjnych. Złożoność ta wynika z rosnących oczekiwań względem wydajności, trwałości oraz efektywności energetycznej urządzeń stosowanych w kluczowych sektorach przemysłu. Wersja 2025 R1 Ansys Motor-CAD oraz Ansys Maxwell wprowadza nowe funkcjonalności uwzględniające zarówno zaawansowane narzędzia symulacyjne, jak i ulepszenia wspomagające optymalizację procesu projektowego, czyniąc je jeszcze bardziej dostosowanymi do wymagań współczesnych inżynierów.
Najbardziej przełomowym dodatkiem jest wprowadzenie szablonu Axial Flux Machine dla maszyn o strumieniu osiowym (rys. 4), umożliwiającego generowanie modeli 2D poprzez automatyczną konfigurację równoważnych modeli geometrycznych.
Dzięki nowym topologiom maszyn przed użytkownikami otwierają się możliwości zastosowania oprogramowania przy analizach elektromagnetycznych w trzech topologiach dedykowanych dla maszyn synchronicznych o magnesach trwałych (rys. 5).
Znaczące usprawnienia w solverach elektromagnetycznych obejmują m.in. uwzględnienie sił stycznych w analizach NVH, poprawioną obsługę dynamicznych ruchów wirnika oraz zaawansowaną optymalizację przy użyciu szablonów adaptacyjnych w Motor-CAD. Szablony te umożliwiają automatyczne sprawdzanie geometrii regionów adaptacyjnych, co pozwala na pomijanie wariantów niespełniających wymagań projektowych (rys. 6).
Dodatkowo, kontrola siatki jest teraz dostępna dla regionów adaptacyjnych i standardowych, zapewniając odpowiednią rozdzielczość w obszarach z wysokimi gradientami pola w regionach adaptacyjnych (rys. 7). Takie podejście usprawnia optymalizację pracy, umożliwiając szybsze osiąganie zadowalających wyników. Funkcje te szczególnie wspierają badania wibracji i hałasu maszyn o wirnikach zewnętrznych.
W Maxwell istotnym usprawnieniem jest przyspieszenie analiz przejściowych poprzez redukcję rozmiaru danych wynikowych. Najwięcej w pamięci wyników symulacji zajmują zapisane pola. Często te dane są niezbędne, aby wyznaczyć szukane wartości bądź zwizualizować wyniki analizy. Najnowsza wersja wprowadza możliwość zapisywania pól tylko z danej listy elementów, zdefiniowanej przez użytkownika, zamiast całego modelu (rys. 8). Pozwoli to zmniejszyć zapotrzebowanie na przestrzeń dyskową nawet o 90% w porównaniu do wersji 2024 R2. Zastosowano zoptymalizowane biblioteki dla procesorów AMD oraz narzędzi Light Weight Post Processing lekkiego przetwarzania wyników, co pozwala na znaczne oszczędności zasobów i zwiększenie efektywności obliczeń. To krok w stronę lepszego dopasowania do współczesnych rozwiązań sprzętowych, które użytkownicy coraz częściej wybierają do wymagających symulacji elektromagnetycznych. Dzięki redukcji wymagań przestrzeni dyskowej oraz przyspieszeniu postprocessingu, użytkownicy mogą się skupić na analizie wyników bez konieczności zarządzania dużymi plikami danych.
Nowa funkcjonalność w zakresie modelowania modulacji szerokości impulsów (PWM) w uzwojeniach trójfazowych wprowadza konkretne ulepszenia. Ansys automatycznie generuje zestawy danych oraz konfiguracje modeli napięciowych, co eliminuje konieczność ręcznego definiowania parametrów. Największą korzyścią jest możliwość szybkiego i dokładnego modelowania złożonych stanów przejściowych, takich jak zmiany prędkości obrotowej czy dynamika obciążenia. Automatyzacja procesu umożliwia lepszą synchronizację czasową między sygnałami sterującymi, co przekłada się na wyższą dokładność symulacji. Funkcja ta jest szczególnie przydatna przy projektowaniu napędów elektrycznych, ponieważ pozwala na szybsze iteracje projektowe i ogranicza czasochłonne błędy konfiguracji. Ostatecznie oznacza to, że inżynierowie mogą uzyskać bardziej wiarygodne wyniki w krótszym czasie.
Ulepszenia w analizie termicznej
Ansys Icepak w wersji 2025 R1 koncentruje się głównie wokół usprawnienia interfejsu użytkownika i workflow. Nowa wersja Icepak znacznie ułatwia procesy projektowe dzięki przyspieszonemu importowi danych TZR, który umożliwia szybsze wczytywanie danych, takich jak geometria, siatka oraz warunki brzegowe (tab. 3).
Tabela 3. Porównanie importu modeli w wersji 2024 R2 i 2025 R1
Model Name | 2024 R2 | 2025 R1 | Speed up (X) |
|---|---|---|---|
Design 1 | 360 mins | 1.11 mins | 324.3x |
Design 2 | 629.5 mins | 6.05 mins | 104.04x |
Design 3 | 402 mins | 2.45 mins | 164.08x |
Design 4 | 57.83 mins | 0.76 mins | 76.09x |
Design 5 | 45.71 mins | 1.95 mins | 23.44x |
Design 6 | 21.26 mins | 3 mins | 7.08x |
Design 7 | 17.58 mins | 1.75 mins | 10x |
Design 8 | 17.26 mins | 7.35 mins | 3.4x |
Design 9 | 18.39 mins | 7.11 mins | 2.6x |
Design 10 | 52.56 mins | 0.53 mins | 105x |
Design 11 | 402 mins | 3 mins | 134x |
10000 Blocks | 821mins | 1.83 mins | 432x |
10000 networks | 2+ days | 4.1 mins | 104x |
Funkcjonalność w wersji beta pozwala na generowanie szczegółowych raportów cieplnych i przepływowych, obejmujących elementy, takie jak wentylatory, powierzchnie graniczne oraz wybrane warunki brzegowe (rys. 10).
Zintegrowany z PyAEDT nowoczesny edytor sieci, oferuje zaawansowane funkcje edycji węzłów i schematów termicznych, umożliwiając bardziej precyzyjne definiowanie modeli sieciowych (rys. 11).
Usprawnienia wprowadzone w tej wersji pozwalają na bardziej szczegółowe i efektywne projektowanie zarówno pojedynczych komponentów, jak i złożonych układów.
Podsumowanie wersji Ansys 2025 R1
Wszystkie te ulepszenia wprowadzone w najnowszej wersji oprogramowania tworzą zintegrowaną platformę projektową, która wspiera współczesnych inżynierów w realizacji zaawansowanych zadań symulacyjnych. Dzięki precyzji, wydajności obliczeniowej oraz intuicyjnym interfejsom, Motor-CAD i Electronics Desktop 2025 R1 ustanawiają nowe standardy w inżynierii maszyn elektrycznych, wspierając kluczowe sektory. Platforma ta umożliwia bardziej efektywne projektowanie, przyczyniając się do szybszego wprowadzania innowacyjnych technologii na rynek oraz zwiększania konkurencyjności przedsiębiorstw. Dzięki połączeniu nowoczesnych narzędzi symulacyjnych z elastycznością workflow, wersja 2025 R1 jest odpowiedzią na dynamicznie zmieniające się potrzeby przemysłu.
Obserwuj nas w mediach społecznościowych i bądź na bieżąco
