» ANSYS - elektromagnetyzm » ANSYS EMA3D

ANSYS EMA3D

Symulacja EMC, symulacja wyładowań elektrycznych, symulacja plazmy, oddziaływanie pomiędzy przewodami, gromadzenie ładunku elektrycznego

Ansys EMA3D EMC Plus i EMA3D Charge to zaawansowane narzędzia do symulacji elektromagnetycznej, symulacji wyładowań elektrycznych, symulacji plazmy oraz analizy oddziaływania pomiędzy przewodami. Dzięki nim inżynierowie mogą dokładnie modelować i analizować różne aspekty tych zjawisk, w tym także gromadzenie ładunku elektrycznego.

EMA3D EMC PLUS

EMA3D EMC PLUS jest oprogramowaniem, które służy do sprawdzenia okablowania poprzez przeprowadzenie symulacji EMC. Symulacji mogą podlegać obiekty, które nie są bardzo skomplikowane, ale również takie bardziej złożone jak samolot. Wielką zaletą oprogramowania jest łatwość we wprowadzeniu skomplikowanej geometrii do symulacji. Możliwe jest również przeanalizowanie, jaki wpływ będzie miało wyładowanie elektryczne takie jak piorun.

Program posiada interfejs zawarty w oprogramowaniu Ansys Discovery, który pozwala zarówno na wczytanie geometrii, korzystając z plików popularnych programów CAD/ECAD, jak i tworzenie geometrii od zera. Ogromną zaletą oprogramowania jest łatwość w dostosowaniu geometrii na potrzeby symulacji EMC – po prostu wczytujemy geometrię i przypisujemy jej odpowiednie właściwości. W programie nie musimy przejmować się tworzeniem siatki, większość rzeczy jest zautomatyzowana, a nasz wkład jest ograniczony do minimum.

Symulacje EMC są bardzo istotne dla zapewnienia niezakłóconej transmisji sygnałów w kablach i przewodach, które mogą znajdować się np. w jednym korytku kablowym. Istotną rzeczą będzie właśnie oddziaływanie pomiędzy przewodami. Symulacje pozwalają na wykrycie potencjalnych problemów, zanim urządzenie zostanie fizycznie złożone. Zbadany może być również wpływ zewnętrznego pola działającego na przewody np. wywołanego przez antenę. Pole, które wywołuje antena, może zostać zaimportowane z symulacji przeprowadzonej w HFSS, co umożliwia dobre odwzorowanie jego rzeczywistego kształtu. W ramach symulacji EMC możemy również dodać obiekty, które będą miały za zadanie odizolować określone przez nas komponenty od zewnętrznego pola, oprogramowanie pomoże nam zaprojektować dobrze działające ekranowanie. Ciekawą funkcją jest możliwość zasymulowania uderzenia piorunu, co jest pokazane poniżej na przykładzie uderzenia w samolot.

Symulacja uderzenia pioruna w samolot
Symulacja natężenia pola wytworzonego przez przewody oraz płytkę pcb

Program znajduje zastosowanie:

  • W optymalizacji położenia kabli oraz przewodów w celu minimalizacji oddziaływania między nimi.
  • Analizie wpływu zewnętrznego pola elektromagnetycznego na napięcia indukowane w kablach i przewodach.
  • Badaniu skuteczności ekranowania.
  • Wpływu uderzenia pioruna na napięcie wyindukowane.

EMA3D Charge 

EMA3D Charge jest oprogramowaniem mającym na celu analizy łuków elektrycznych, wyładowań elektrycznych oraz zagadnień związanych z zachowaniem plazmy.

Program posiada interfejs zawarty w oprogramowaniu Ansys Discovery, który pozwala zarówno na wczytanie geometrii, korzystając z plików popularnych programów CAD/ECAD, jak i tworzenie geometrii od zera. Ogromną zaletą oprogramowania jest łatwość w dostosowaniu geometrii na potrzeby symulacji, po prostu wczytujemy geometrię i przypisujemy jej odpowiednie właściwości. W programie nie musimy przejmować się tworzeniem siatki, większość rzeczy jest zautomatyzowana, a nasz wkład jest ograniczony do minimum.

Symulacje łuków elektrycznych mogą mieć duże znaczenie w energetyce oraz urządzeniach rozłączających obwody, w których płynie prąd. Można również zbadać, przy jakim napięciu wystąpi przebicie i łuk się zapali. Duże znaczenie ma tutaj połączenie z oprogramowaniem Ansys Fluent, który może obliczyć na podstawie otrzymanych informacji np. temperaturę łuku.

Badanie wyładowań ESD może pomóc zabezpieczyć przed nimi nasze urządzenia. Możemy również odwzorować testy przeprowadzane normalnie z udziałem działka ESD. Bardzo ciekawą funkcją zapewnianą przez oprogramowanie jest symulacja zachowania plazmy, jak i również wykorzystanie jej do przenoszenia materiałów.

Gromadzenie ładunku elektrycznego przez poruszającego się w przestrzeni satelitę
Zapalenie się łuku

Program znajduje zastosowanie w:

  • Badaniu wyładowań elektrycznych ESD
  • Symulacji łuków elektrycznych
  • Wykrywaniu miejsca przebicia izolacji
  • Badaniu zachowania plazmy oraz jej wykorzystywania do przenoszenia materiałów.