ANSYS
软件介绍:
ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)软件,是世界范围内增长最快的计算机辅助工程(CAE)软件,能与多数计算机辅助设计(CAD,computer Aided design)软件接口,实现数据的共享和交换,如Creo, NASTRAN, Alogor, I-DEAS, AutoCAD等。是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。ANSYS功能强大,操作简单方便,现在已成为国际最流行的有限元分析软件,在历年的FEA评比中都名列第一。目前,中国100多所理工院校采用ANSYS软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。
ANSYS DesignModeler。
ANSYS Maxwell:
ANSYS Maxwell是用于电机、作动器、电感、变压器、磁性传感器等各种机电产品开发的电磁场分析工具。求解对象的电磁场分布可以直观的显示出来,具有自动计算电磁力、力矩、电感、电容等设计参数的功能。仿真结果可以方便地与实验结果进行对比。
适用领域
● 机电产品:电机(旋转电机、直线电机)、发电机、作动器、延时开关等
● 线圈:电感、变压器、电抗器、电磁阀 、感应加热器、无线充电、RFID、智能无钥匙启动等
● 传感器:磁性传感器、磁性屏蔽、磁头、静电触屏等
● 永磁体:充磁、退磁等
● 其他:电缆、绝缘设备
功能和特点
求解器(Solver)
● 二维求解器(XY 平面求解、轴对称平面求解)、三维求解器
● 磁场求解:静磁场、交流磁场(频率响应)、瞬态磁场
● 电场求解:静电场、直流传导场、交流传导场(2D)、瞬态电场(3D)
● 矢量有限元法
输出结果
● 电磁场、能量分布(标量场、矢量场)
— 磁场、电场、电流密度、损耗、功率等标量场/矢量场可以通过后处理得到其他物理量
● 设计参数
— 电磁力、力矩、电阻、电感、电容
● 可以用图表或文本方式输出
GUI和建模功能
● Windows风格的图形化操作、快捷工具栏
● 自带3D CAD建模功能,方便直观的操作
● 变量、函数的使用
— 对于部件的外形尺寸、位置、材料特性、边界条件等,可以将输入值作为变量进行参数化扫描和优化分析,而且变量之间不仅可以进行四则运算,而且还可以进行三角函数、对数函数等各种函数运算。
各种功能
● 标准CAD接口:SAT、SAB、 DXF、DWG。
● 对从外部CAD导入的模型进行分析并自动修复。
● 各种边界条件:对称边界、周期性边界、绝缘边界、阻抗边界等。
● 各种非线性材料:各向异性、永磁体、叠压材料等。
● 铁芯损耗计算。
● 永磁体的充磁和退磁计算。
● 运动求解,基于运动方程式的可变速响应求解。
● 与Maxwell自带的电路编辑器可以动态链接。
● 与机电系统控制软件实现行为级动态耦合仿真。
● 与结构、热、流体仿真器联合实现多物理域仿真。(ANSYS、ANSYS Fluent)
● 可以从辅助设计工具直接读入模型(ANSYS RMxprt、 ANSYS PExprt)
● 作为近场辐射源,链接到高频电磁场求解器计算(ANSYS HFSS)
● 脚本支持(VB、 JAVA、IronPython)
● 批处理求解
选项
● CAD接口(Ansoftlinks for MCAD):
— IGES、STEP、CREO(原ProE)、Unigraphics、Parasolid、CATIA V4/V5
● 作参数扫描、优化、统计分析(Optimetrics、ANSYS DesignXplorer)
● 多核并行计算(HPC)
● 多核或网络多个计算节点的分布式高性能计算(DSO、HPC)
铁芯损耗计算
将铁芯损耗计算中广泛采用的经典steinmetz法进行了改良和修正,提出了改良后的steinmetz法。经典steinmetz法计算铁耗是通过后处理完成的,没有考虑铁芯损耗对磁场分布的影响。在ANSYS Maxwell中用到的改良后的steinmetz法计算铁芯损耗,能够在计算铁芯损耗的同时,考虑铁芯损耗对磁场的影响。
ANSYS Maxwell的非线性各向异性材料可以考虑材料在轴向方向的不对称性。对于磁性材料和硅钢板等各向异性材料,可以进行精确地分析。对于难以建立实际模型的叠压材料——如电磁钢等,可以方便地使用等效模型进行建模和参数设置。
脚本
ANSYS电磁产品大部分支持VB/JAVA脚本,以及IronPython语言。从软件启动、建模到输出求解结果等整个流程都可以通过脚本记录下来,以方便构建自动化求解环境。

ANSYS Mechanical:
ANSYS Mechanical是功能强大的结构和热、应力仿真软件,提供了完善的结构线性/非线性和动力学分析功能,支持金属和橡胶等各类材料,能够解决广泛的工程问题,包括非线性接触这样复杂的问题,适用于各类零件及组件的仿真,具有应力、温度、形变、接触压力分布仿真能力,能够进行热、噪声、热/结构、热/电等耦合物理场求解。
适用领域
结构线性分析
结构非线性分析
动力学分析
热分析
耦合场分析
声学分析
压电分析
热/结构耦合分析
热/电耦合分析
功能和特点
解决非线性问题
有了单元和材料技术的坚实基础,ANSYS结构力学为各种应用提供了不同的先进的建模方法,有模态、谐响应、频谱、转子动力学、柔性多体动力学、模态综合、循环对称、分层分析、复合材料失效、断裂力学、网格自适应、二维重划、子模型、子结构、单元生死以及拓扑优化等及其他。
另外,ANSYS结构力学提供先进的功能,用户可以模拟各种物理现象,如热应力、机电、结构声学、质量扩散以及简单的热流体分析。
非线性工具包
非线性收敛控制(Nonlinear convergence
controls)
接触诊断(Contact diagnostics)
非线性诊断(Nonlinear diagnostics)
二维重分区(2-D rezoning)
半求解(Partial solve)
隐式显式(Implicit explicit transfer)
单元生死(Element birth and death)
初始应力应变(Initial stress–strain)
线性扰动(Linear perturbation)
强大的求解器功能
ANSYS结构力学解决方案提供了一个大型的先进求解器库,包括稀疏矩阵直接求解器、预条件共轭梯度迭代求解器(PCG)、雅可比共轭梯度求解器(JCG)等。另外,在大规模并行处理计算中,代数多重网格求解器和分布式PCG、JCG和稀疏矩阵求解器同样适用。
ANSYS的VT技术可以加快循环对称结构模态的计算速度,尤其是要求有大量的谐波指数时。像在谐响应分析中的扫频方法也得益于VT技术。一般获得到的加速比在3到10之间。采用相同的原理,瞬态热分析和非线性结构瞬态问题的某些类别在较短的时间也可以计算出分析结果。
求解器类型(Solver Type)
直接求解器(Direct):Sparse
迭代求解器(Iterative):PCG、AMG
分布式内存求解器(Distributed Memory):
Dsparse、DPCG、DDS
ANSYS Fluent:
FLUENT系列软件包括通用的CFD软件FLUENT、POLYFLOW、FIDAP,工程设计软件FloWizard、FLUENT for CATIAV5,TGrid、G/Turbo,CFD教学软件FlowLab,面向特定专业应用的ICEPAK、AIRPAK、MIXSIM软件等。
FLUENT软件包含基于压力的分离求解器、基于压力的耦合求解器、基于密度的隐式求解器、基于密度的显式求解器,多求解器技术使FLUENT软件可以用来模拟从不可压缩到高超音速范围内的各种复杂流场。FLUENT软件包含非常丰富、经过工程确认的物理模型,可以模拟高超音速流场、转捩、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工等复杂机理的流动问题。
FLUENT软件的动网格技术处于绝对领先地位,并且包含了专门针对多体分离问题的六自由度模型,以及针对发动机的两维半动网格模型。
POLYFLOW是基于有限元法的CFD软件,专用于粘弹性材料的层流流动模拟。它适用于塑料、树脂等高分子材料的挤出成型、吹塑成型、拉丝、层流混合、涂层过程中的流动及传热和化学反应问题。
FloWizard是高度自动化的流动模拟工具,它允许用户进行设计及在产品开发的早期阶段迅速而准确地验证设计。它引导用户从头至尾地完成模拟过程,使模拟过程变得非常容易。
FLUENT for CATIAV5是专门为CATIA用户定制的CFD软件,将FLUENT完全集成在CATIAV5内部,用户就像使用CATIA其他分析环境一样使用FLUENT软件。
G/Turbo是专业的叶轮机械网格生成软件。
AIRPAK是面向HVAC工程师的CFD软件,并依照ISO7730标准提供舒适度、PMV、PPD等衡量室内外空气质量(IAQ)的技术指标。
MIXSIM是专业的搅拌槽CFD模拟软件。
除FLUENT外,常用的CFD软件及相关仿真软件还有专业三维流场分析软件——CFX、三维CFD快速求解器——CART3D、流体系统仿真、设计与优化平台——Flowmaster、专业的离散元仿真分析软件——EDEM等。优点
(1 )适用面广
包括各种优化物理模型,如计算流体流动和热传导模型 (包括自然对流、定常和非定常流动,层流,湍流,紊流,不可压缩和可压缩流动,周期流,旋转流及时间相关流等 ) ;辐射模型,相变模型,离散相变模型,多相流模型及化学组分输运和反应流模型等。对每一种物理问题的流动特点,有适合它的数值解法,用户可对显式或隐式差分格式进行选择,以期在计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳。
(2 )高效省时
Fluent将不同领域的计算软件组合起来,成为CFD计算机软件群,软件之间可以方便地进行数值交换,并采用统一的前、后处理工具,这就省却了科研工作者在计算方法、编程、前后处理等方面投入的重复、低效的劳动,而可以将主要精力和智慧用于物理问题本身的探索上。
(3 )污染物生成
包括NOX 和ROX(烟尘 )生成模型。其中NOX 模型能够模拟热力型、快速型、燃料型及由于燃烧系统里回燃导致的NOX的消耗。而ROX 的生成是通过使用两个经验模型进行近似模拟,且只使用于紊流。
ANSYS Fluent软件包含了广泛的物理模型,能模拟工业应用中的流动、传热和反应,这些工业应用涵盖了从飞机机翼的空气外流到锅炉的燃烧,从塔内气泡流到钻井平台,从血液流动到半导体制造,以及从洁净室设计到污水处理厂。一些特殊的模型如内燃机燃烧、气动噪声、旋转机械和多相流系统也进一步扩大了软件的应用范围。
适用领域
辐射传导热
燃烧与化学反应
声学与噪声
流固耦合
功能和特点
直观、参数化、自动化的工作流程
ANSYS Fluent集成在统一的ANSYS Workbench平台下,该平台已经成为工业界最广泛、最深入的先进工程仿真技术组合的基础。ANSYS Fluent提供了CFD仿真中史无前例的生产力,实现仿真驱动产品设计。
无需繁琐的返工即可快速地准备流动分析所需设备/过程的几何
避免了相同数据模型的复制,而是在基本流动之外的物理场间一致性地共享这些数据
很容易定义几何、网格、物理和后处理的一系列参数变化,只点击一次鼠标即可自动得到一系列新的CFD结果
通过增加对可变性和设计敏感度的理解,改进了设备/过程的质量
网格灵活
ANSYS Fluent软件的网格具有完全的灵活性,包括能相对容易地对复杂几何生成非结构网格来求解流动问题。网格类型包括三角形、四边形、四面体、六面体、棱柱体(楔形)和多面体。ANSYS Workbench允许读入CAD模型,在ANSYS DesignModeler中准备好后为CFD所用,在ANSYS Mesh部件中自动或手动划分网格。ANSYS Meshing也能自动从CAD装配体中抽取流体域,用Cutcell方法划分网格,该方法能创建包括六面体单元或切分四面体方法的非一致网格。两种方法都支持边界层网格生成,这对精确解析近壁面流动区非常关键。ANSYS Fluent也可以基于流场结果的动态网格加密或粗化。

被证实的求解技术和精确的数值算法
ANSYS Fluent能稳健高效地求解所有的物理模型和流动类型,包括稳态或瞬态,不可压缩或可压缩流动(从低亚音速流到超高音速),层流或湍流,牛顿流或非牛顿流,理想气体或真实气体。
ANSYS Fluent具有适用于任何应用的稳健求解器:完全分离的压力基求解器,带有拟瞬态选项的耦合压力基求解器,隐式和显式的密度基求解器。

湍流模型
● 精确有效地捕捉湍流效应
● 多种常见的双方程模型和雷诺应力模型
● 提供创新的模型来求解层流到湍流的转捩
● 大量的尺度解析湍流模型
● 嵌入式LES(E-LES)选项
传热和辐射
在许多工业设备像涡轮叶片、发动机缸体和燃烧室,以及建筑和结构中,优化传热都非常关键。这些应用中,其核心是要精确预测对流传热,其中很多情况下,对固体内的热扩散和辐射传热也有着重要的作用。
ANSYS Fluent软件有最新的共轭传热(CHT)技术,把流体动力学和固体材料的内部导热联合起来计算。固体域可以直接划分网格,或用壳模型做为薄壁模拟。相关的其它功能包括考虑通过薄挡板的导热、固体间接触面的热阻和固体表面镀膜的热阻。
ANSYS Fluent引入了丰富的模型来计算各类流体和固体间的辐射传热,包括全透明、半透明或不透明辐射。ANSYS Fluent不同频谱模型的选项能考虑波长相关性的仿真。它也可以考虑散射的影响。
多相流
● 能洞察难以测量的设备内部
● 能捕捉多个相间的相互作用
● 提供了多流体(VOF)模型
● 用欧拉多相流模型分别求解各相的方程组,或者用更经济的混合相模型
● 欧拉多相流模型具备丰富的选项来求解质量、动量和能量交换

反应流
● 提供了丰富的架构模拟伴随化学反应和燃烧的流动
● 提供了诸如涡耗散概念、PDF输运及刚性有限速率反应等新模型
● 包括涡破碎和有限速率等成熟的模型
● 扩展连贯小火焰模型(ECFM)适合像内燃机这类特殊的应用
● 反应流模型能处理大量的气体、煤和液体燃料燃烧模拟
● 预测SOx生成、NOx生成和分解的特殊模型
● 反应流模型能和真实气体模型、LES、DES湍流模型联合使用
声学
对声学来说,ANSYS Fluent能用几种方法计算非稳态压力脉动引起的噪声。瞬态LES对表面压力的预测能用内嵌的傅立叶变换工具(FFT)转化为频谱。Ffowcs–Williams和Hawkins声类比能模拟各种的声传播,从暴露的钝体到旋转风扇叶片。宽频噪声模型能基于稳态仿真的结果预估声源。

流固耦合
● 可以模拟固体运动对流动的影响
● 可以很容易设置流固耦合(FSI)仿真
● 允许很大的边界位移
● 按需自动重新划分网格的选项

动网格
ANSYS Fluent的动网格能解决一些挑战性的应用,包括内燃机流动、阀门、油箱分离。有包括层铺、光顺和网格重划分几种不同的网格重建格式,可以在一个仿真中按需对不同部件使用不同方式。只需要初始网格和边界运动描述,关键帧网格替换能在求解过程中根据一系列提前生成的网格进行替换(自动或手动)。内嵌的六自由度求解器能用于无约束的运动,如油箱分离、船体水动力、导弹发射和油箱晃荡。动网格和ANSYS Fluent中大量其它模型兼容,包括喷雾破碎和燃烧模型、自由液面预测的多相流模型和可压缩流等。
ANSYS Fluent也提供滑移网格和多重参考坐标系模型,该模型在搅拌器、水泵和涡轮机械中已被验证。

强大可扩展的高性能计算能力
ANSYS Fluent提供了强大的、可扩展的高性能计算(HPC)。用户可以用ANSYS CFD HPC的并行来计算更高可信的CFD模型,包括更复杂的几何细节(如全360度叶片流道而不是单流道),更复杂的物理(如瞬态湍流而不是稳态湍流模型)组成的系统。实际上,ANSYS Fluent能用64位技术并行运算包括几十亿甚至更多的网格。其结果是加强了对产品性能的洞察,而用其它方法都无法进行这种洞察。对细节的理解能产生巨大的商业益处,揭示可能导致产品失败或隐性故障的设计问题。使用HPC理解产品性能的细节能为设计提供信心,帮助产品在市场取得最终成功。
通过加快单个CFD仿真的计算时间,ANSYS CFD HPC增加了产出。这能实现考虑多个设计思路,提供在设计早期就做出正确的决定。使用ANSYS CFD HPC能帮助工程人员更有效地开发几乎任何产品。
求解优化器,伴随求解器,网格变形器
ANSYS Fluent软件提供形状优化功能,能自动调整特定设计的几何参数,直到该设计满足优化目标。这类案例包括了汽车或飞机机翼的气动优化,喷管和管道的流量优化。ANSYS Fluent也能使用 ANSYS合作伙伴的优化软件。
另外,ANSYS Fluent提供了开创性的伴随算法技术。通过调整几何来判断推荐改变的效果,伴随算法能让你知道如何修改几何来满足设计目标。用其它方法很难得到伴随算法所提供的单个仿真的信息。伴随算法计算工程变量相对系统输入的变化。离散的伴随求解器用来检查下沉力(对F1应用),降低阻力(对汽车),减少总压降(对管道)。对于超过1000万网格的大规模问题,伴随求解器依然能稳健运行,并有优异的扩展性。
材料属性
流动条件会影响材料的详细行为,如压力或温度对CFD结果的精度有关键的影响。ANSYS Fluent软件提供广泛的材料模型选项,确保没有什么能阻止获得最可信结果。
针对大范围的液体、气体和固体,ANSYS Fluent有丰富的材料属性库。理想流体和真实流体都能用成熟的高级状态方程来模拟。对粘性和导热系数也有很多关系式,如基于动力学理论的萨姆兰公式。对非牛顿流体,提供了丰富的粘性模型来考虑随剪切应变变化的行为。
假设仿真中涉及到某个专有材料,或其它材料库中没有的材料,用户能用ANSYS Fluent环境的灵活性容易地定义任何新材料,或者定义材料属性和压力、温度、剪切应变速率等流场参数的关系式。用户能直接在ANSYS Fluent 界面里,用简单的语法或用户定义函数定义代数表达式,实现定制模型。
定制和全项目范围脚本
对那些想要定制ANSYS Fluent软件的人来说,用户定义函数是一个流行的选择。它有完整的文档和培训案例,以及技术支持。对经常需要重复设置的设备,如质子交换膜和固体氧化物燃料电池,以及磁流体,ANSYS全球咨询网络能提供或帮助创建模版。最后,大多数用户操作在ANSYS Fluent中能被录制、修改、并和ANSYS Workbench(全项目范围)脚本工具结合,用于参数/文件/数据管理以及设计探索。

后处理和数据输出
ANSYS Fluent的后处理工具能产生有意义的图像、动画和报告,让流体动力学结果的表达更容易。透明和不透明面、迹线、矢量图、云图、自定义变量和场景的创建只是后处理功能的一部分。求解数据能输出到ANSYS CFD-Post、第三方后处理软件或CAE软件中做进一步的分析。在ANSYS Workbench环境中,ANSYS Fluent求解数据能作为热或压力载荷映射到ANSYS仿真上。在单独模式中,ANSYS Fluent能把面上的结构和热载荷,以及体温度输出给第三方FEA网格。

知识管理已就绪
ANSYS CFD技术已经可以和 ANSYS 工程知识管理(EKM)一起使用了。ANSYS EKM系统应对仿真数据管理的挑战,通过管理重要的仿真数据来帮助工程师,包括归档、备份、可追踪、保持审核记录、合作和知识产权保护。这些功能恰当地捕捉ANSYS CFD仿真获得的知识,并准备好将之用于企业的工程过程。
ANSYS HFSS 全波三维电磁场仿真器,能求解从直流附近到光波段所有频段。特别在微波设备设计中,ANSYS HFSS 作为行业标准设计工具而被广泛使用。
一般地,为了熟练掌握电磁场仿真工具,需要学习艰深的电磁场知识。ANSYS HFSS 具备了直观友好的用户界面、确保求解精确的全自动自适应网格剖分技术,以及对复杂形状实现稳定分析的求解器,使得初学者能够与资深使用者一样,方便简单地得到精确的分析结果。
如果想针对某一系列问题进行电磁场领域的分析,ANSYS HFSS 能够满足您所有的需求。
适用领域
高频组件:LTCC、介质振荡器、耦合器、滤波器、隔离器、功分器、芯片部件、磁珠等
天线:贴片天线、角锥天线、阵列天线、Vivaldi 天线、八木天线等
电缆:同轴电缆、双绞线电缆、带状电缆等
IC 封装:引脚型(QFP、PLCC、DIP、SOP 等)、PGA、BGA、TAB、功率器件(IGBT、功率MoSFET、DBC 基板等)、MCM 等
连接器:同轴连接器、多脚连接器(端子型、卡槽型等)、插针插座等
PCB 板:裸板、平面、传输线、网格平面、硬板、混合板、柔性板
其他:RFID、无线充电、EMC/EMI、 核磁共振、微波加热、光电接口
功能和特点
求解器
全波有限元法
采用四面体切向有限元法,完全排除奇异解
可以自由选择零阶到二阶及混合阶基数函数
直接法或迭代法矩阵求解器
有限元频域求解器
基于间断伽略金算法(DGTD)的时域求解器
三维矩量法积分方程求解器
有限元与积分方程的混合法求解器
本征模分析
根据不同用途的3 种扫频方式 (离散/ 快速/ 插值)
输出结果
参数、 参数、 参数
TDR
端口面的传播模式和端口阻抗
Touchstone 文件 、Spice 网表
差模/ 共模传输线特性
辐射特性(方向图、增益、3/5/10m 远场)
单站、双站RCS
电磁场显示(散射场、矢量场)
电场、磁场、电流密度、功率损耗等、场计算器可以得到的各种物理量
Optimetrics(选项模块)
参数扫描、优化、敏感度分析、统计分析
ANSYS DesignXporer 链接
CAD 接口
标准
SAT、SAB、STL、NAS、DXF、DWG、GDS Ⅱ
选项模块
IGES
STEP
Creo(旧Pro/ENGINEER)
Unigraphics
Parasolid
CATIA V4/V5
Cadence Allegro/APD/Virtuoso
ZUKEN CR5000 Board Designer
Mentor Boardstation/Expedition/PADS
Sigrity Unified Package Designer
CAD 内核
ACIS Ver21
模型修复能力
对从外部CAD 导入的模型进行分析、检查、定位问题所在,并自动修复。因此,避免由于数字精度不同产生的问题,实现稳定的分析。
设计变量
对于形状的尺寸、位置、材料特性值、边界条件设定的值等,将所有设定值作为变量,进行参数扫描研究和优化,变量支持三角函数、对数函数等变量设置,支持如对数周期天线的参数化设计。
频域求解器(Frequency Domain Solver)
四面体切向矢量有限元算法,配合全自动自适应网格剖分技术,可获得精确稳定的求解结果,是历经多年验证的求解器。
一般的有限元分析软件要获得高精度需耗时很长,ANSYS HFSS独特的迭代法和混合阶求解器,获得同样精度的结果花费的时间却少很多。
瞬态求解器(Transient Solver)
使用DGTG(间断伽略金有限元法),Transient求解器可以复用自适应网格剖分结果。非均匀四面体网格能更真实地反映模型细节,对于复杂模型,也不会降低精度。Transient求解器无需宽带的扫频计算,可降低内存消耗。此外,创新性的时间步长判定技术,使得求解结果更加稳定可靠。
积分方程法求解器(Integral Equation Solver)
三维矩量法求解器,能更好地求解开放空间问题。无需对开放的电磁波传播空间进行求解,对大规模天线与金属体RCS的计算,比现有的频域求解器效率更高。

混合法求解器(Hybrid Solver)
频域求解器与积分方程法求解器的混合。非金属复杂形状使用频域求解器,而外部辐射空间使用积分方程求解器,发挥两种算法的特长。使用混合求解器,空气区域的外形可以任意形状,大幅度减少了辐射区域的求解规模。另外,使用该技术也可以将一个较大的区域分解成几个区域,使用积分方程求解器计算分割区域的相互关系,可以计算出整个区域的电磁场。

全自动自适应网格剖分(Adaptive Auto Mesh)
混合阶求解(Mixed Element Order Solution)
ANSYS HFSS有限元求解时采用的基函数,可以根据需要自由选择零阶至二阶。3种基函数也可以在同一模型中混合使用,对于电尺寸小的器件和电尺寸大的结构共存的模型,可实现快速精确求解。

曲线型网格单元(Curvilinear Mesh)
网格的边缘可以是曲线,以避免曲面模型被细密网格剖分。对于包含曲面的模型,如振荡器这种曲面结构对性能影响很大的模型,可以实现高速精确求解。
模型分辨率(Model Resolution)
电磁场求解器中使用的CAD模型可以不完全等同于原始模型,进行某种程度上的简化,可以大大提高求解效率。使用Model Resolution可以指定生成的最小网格边长,以快速实现模型简化。
边界条件
● 理想电导体、有耗导体
● 对称边界(PerfectE、Perfect H)
● 辐射边界(Radiation)
● 理想吸收边界(Perfect Matched layer)
● 周期性边界(对应于Floquet 分析)
● 各种阻抗边界(对于金属粗糙度和镀层)
● RLC边界(用于电磁场分析时设置任意常数的器件模型)
● Huray表面粗糙度模型

材料常数
材料常数包括介电常数、磁导率、tanδ、电导率,支持各向同性和各向异性材料。此外,求解受外部静磁场影响的铁氧体材料器件时,可以设定磁饱和化,DeltaH、G因素等。
● 频变材料(Frequency Dependent Material)
在导入频变材料特性时,实部和虚部需要满足一定关系,才能保证求解结果合理。ANSYS HFSS可以自动对所有频点的材料实部虚部参数进行因果性检查,以确保信号完整性分析时获得合理结果。
高性能计算选项(HPC)
有限元的并行计算是公认难题,ANSYS独创性的技术实现了有限元并行求解。无需依赖通用并行库,可以灵活分配计算资源,最大限度使用多核环境,缩短求解时间。
分布式求解(Distributed Solve)
区域分解法(Domain Decomposition Method)
可以将求解问题分解成多个部分,分配到连接在网络上的计算机上。对一台机器的内存要求大大降低,可以求解规模很大的模型。
此技术支持LSF和PBS等高性能计算环境,可以顺利地与HPC调度系统集成。

求解案例