DS.SIMULIA.CST.STUDI.SUITE.2023.01.SP1.WIN64.ISO-TEL
DS | 2022 | DVD | MDF | 5,74 GB | WINDOWS
SOFTWARE ZUR SIMULATION ELEKTROMAGNETISCHER FELDER
Die CST Studio Suite® ist ein leistungsstarkes 3D-EM-Analyse-Softwarepaket für den Entwurf, die Analyse und die Optimierung von elektromagnetischen (EM) Komponenten und Systemen.Elektromagnetische Feldlöser für Anwendungen im gesamten EM-Spektrum sind in der CST Studio Suite in einer einzigen Benutzeroberfläche enthalten. Die Solver können gekoppelt werden, um hybride Simulationen durchzuführen, was den Ingenieuren die Flexibilität gibt, ganze Systeme, die aus mehreren Komponenten bestehen, auf effiziente und einfache Weise zu analysieren. Durch Co-Design mit anderen SIMULIA-Produkten kann die EM-Simulation in den Entwurfsablauf integriert werden und den Entwicklungsprozess von Anfang an vorantreiben.
Zu den gängigen Themen der EM-Analyse gehören die Leistung und Effizienz von Antennen und Filtern, elektromagnetische Verträglichkeit und Interferenzen (EMC/EMI), die Exposition des menschlichen Körpers gegenüber EM-Feldern, elektromechanische Effekte in Motoren und Generatoren sowie thermische Effekte in Hochleistungsgeräten.
Die CST Studio Suite wird in führenden Technologie- und Ingenieurbüros auf der ganzen Welt eingesetzt. Sie bietet erhebliche Vorteile bei der Markteinführung von Produkten, indem sie kürzere Entwicklungszyklen und geringere Kosten ermöglicht. Die Simulation ermöglicht den Einsatz von virtuellem Prototyping. Die Geräteleistung kann optimiert werden, potenzielle Konformitätsprobleme können frühzeitig im Entwicklungsprozess erkannt und entschärft werden, die Anzahl der erforderlichen physischen Prototypen kann reduziert und das Risiko von Testfehlern und Rückrufen minimiert werden.
ELECTROMAGNETIC SIMULATION SOLVERS CST STUDIO SUITE
Mit der CST Studio Suite® haben Kunden Zugriff auf mehrere elektromagnetische (EM) Simulationslöser, die Methoden wie die Finite-Elemente-Methode (FEM), die Finite-Integrationstechnik (FIT) und die Übertragungsleitungsmatrixmethode (TLM) verwenden. Dies sind die leistungsfähigsten Allzweck-Solver für Hochfrequenz-Simulationsaufgaben.
Zusätzliche Solver für spezielle Hochfrequenzanwendungen, wie z. B. elektrisch große oder stark resonante Strukturen, ergänzen die Allzweck-Solver.
Die CST Studio Suite umfasst FEM-Solver für statische und niederfrequente Anwendungen wie elektromechanische Geräte, Transformatoren oder Sensoren. Daneben gibt es Simulationsmethoden für die Dynamik geladener Teilchen, für Elektronik und Multiphysik-Probleme.
Die nahtlose Integration der Solver in eine Benutzeroberfläche der CST Studio Suite ermöglicht die einfache Auswahl der am besten geeigneten Simulationsmethode für eine bestimmte Problemklasse und bietet eine verbesserte Simulationsleistung und eine beispiellose Simulationszuverlässigkeit durch Querverifikation.
Asymptotisch
Der Asymptotic Solver ist ein effizienter Raytracing-Solver für extrem große Strukturen, bei denen ein Full-Wave-Solver nicht erforderlich ist. Der Asymptotic Solver basiert auf der Shooting Bouncing Ray (SBR)-Methode, einer Erweiterung der physikalischen Optik, und ist in der Lage, Simulationen mit einer elektrischen Größe von vielen tausend Wellenlängen zu bewältigen.
Anwendungen:
Elektrisch sehr große Strukturen
Installierte Leistung von Antennen
Analyse der Streuung
Eigenmode
Der Eigenmode Solver ist ein 3D-Solver zur Simulation resonanter Strukturen, der die Advanced Krylov Subspace Methode (AKS) und die Jacobi-Davidson Methode (JDM) verwendet. Gängige Anwendungen des Eigenmode Solvers sind hochresonante Filterstrukturen, Hohlräume von Teilchenbeschleunigern mit hohem Q und langsame Wellenstrukturen wie Wanderfeldröhren. Der Eigenmode Solver unterstützt die Empfindlichkeitsanalyse, so dass die Verstimmungswirkung von Strukturverformungen direkt berechnet werden kann.
Anwendungen:
Filter
Hohlräume
Metamaterialien und periodische Strukturen
Filter Designer 3D
Ein Synthesewerkzeug für den Entwurf von Bandpass- und Diplexer-Filtern, bei dem eine Reihe von Kopplungsmatrix-Topologien für die Anwendung in einer auf einem beliebigen gekoppelten Resonator basierenden Technologie erstellt werden. Es bietet auch eine Auswahl an Bausteinen zur Realisierung des 3D-Filters, indem es die Baugruppenmodellierung nutzt. Aus der Komponentenbibliothek kann der Benutzer zwischen kombinierten/interdigitalen koaxialen Hohlräumen und rechteckigen Hohlleitern wählen oder einfach kundenspezifische Bausteine jeder Art von Singlemode-Technologie (z. B. SIW oder dielektrische Pucks) definieren.
Zu den zusätzlichen Funktionen gehört die Extraktion der Kopplungsmatrix, die direkt als Ziel für die Optimierung eines Simulationsmodells oder zur Unterstützung bei der Abstimmung komplexer Hardware über Echtzeitmessungen mit einem Netzwerkanalysator verwendet werden kann.
Anwendungen:
Kreuzgekoppelte Filter für verschiedene elektromagnetische Technologien (z. B. Hohlräume, Mikrostreifen, Dielektrika)
Unterstützende Abstimmung von Filterhardware (mit Vektor-Netzwerkanalysator-Anbindung)
Frequenzbereich
Der Frequency Domain Solver ist ein leistungsfähiger Mehrzweck-3D-Vollwellen-Solver, der auf der Finite-Elemente-Methode (FEM) basiert und eine hervorragende Simulationsleistung für viele Arten von Komponenten bietet. Da der Frequency Domain Solver alle Ports gleichzeitig berechnen kann, ist er auch eine sehr effiziente Methode zur Simulation von Systemen mit mehreren Ports, wie z. B. Steckern und Arrays. Der Frequency Domain Solver enthält eine MOR-Funktion (Model-Order-Reduction), die die Simulation von Resonanzstrukturen wie Filtern beschleunigen kann.
Anwendungen:
Allgemeine Hochfrequenzanwendungen mit kleinen bis mittelgroßen Modellen
Resonante Strukturen
Systeme mit mehreren Anschlüssen
3D-Elektronik
Integralgleichung
Der Integral Equation Solver ist ein 3D-Vollwellenlöser, der auf der Methode der Momente (MOM) mit der Multilevel Fast Multipole Methode (MLFMM) basiert. Der Integral Equation Solver verwendet eine Oberflächenintegraltechnik, die ihn bei der Simulation großer Modelle mit viel leerem Raum wesentlich effizienter macht als Vollvolumenmethoden. Der Integral Equation Solver enthält eine charakteristische Modenanalyse (CMA), mit der die von einer Struktur unterstützten Moden berechnet werden.
Anwendungen:
Hochfrequenzanwendungen mit elektrisch großen Modellen
Installierte Leistung
Analyse der Eigenmoden
Mehrschichtig
Der Multilayer Solver ist ein 3D-Vollwellenlöser, der auf der Methode der Momente (MOM) basiert. Der Multilayer Solver verwendet ein Oberflächenintegralverfahren und ist für die Simulation von planaren Mikrowellenstrukturen optimiert. Der Multilayer Solver beinhaltet eine Eigenmodenanalyse (CMA), die die von einer Struktur unterstützten Moden berechnet.
Anwendungen:
MMIC
Speisende Netzwerke
Planare Antennen
Zeitbereich
Der Time Domain Solver ist ein leistungsfähiger und vielseitiger 3D-Vollwellenlöser, der sowohl die Finite-Integrations-Technik (FIT) als auch die Transmission-Line-Matrix (TLM) in einem einzigen Paket implementiert. Der Time Domain Solver kann Breitbandsimulationen in einem einzigen Durchlauf durchführen. Durch die Unterstützung von Hardware-Beschleunigung und MPI-Cluster-Computing ist der Solver auch für extrem große, komplexe und detailreiche Simulationen geeignet.
Anwendungen:
Allgemeine Hochfrequenzanwendungen mit mittelgroßen bis großen Modellen
Transiente Effekte
3D-Elektronik
Hybrid-Solver-Task
Die Hybrid Solver Task ermöglicht die Verknüpfung der Solver für Zeitbereich, Frequenzbereich, Integralgleichung und Asymptotik für die hybride Simulation. Bei Simulationsprojekten, die sehr breite Frequenzbänder oder elektrisch große Strukturen mit sehr feinen Details umfassen, können die Berechnungen durch die Verwendung verschiedener Solver für unterschiedliche Teile wesentlich effizienter gestaltet werden. Die simulierten Felder werden zwischen den Solvern durch Feldquellen übertragen, wobei eine bidirektionale Verbindung zwischen den Solvern eine genauere Simulation ermöglicht.
Anwendungen:
Kleine Antennen auf sehr großen Strukturen
EMC-Simulation
Simulation des menschlichen Körpers in komplexen Umgebungen
Elektrostatik
Der Elektrostatik-Solver ist ein 3D-Solver zur Simulation statischer elektrischer Felder. Dieser Solver eignet sich besonders für Anwendungen wie Sensoren, bei denen elektrische Ladung oder Kapazität eine Rolle spielen. Die Geschwindigkeit des Solvers bedeutet auch, dass er sehr nützlich für die Optimierung von Anwendungen wie Elektroden und Isolatoren ist.
Anwendungen:
Sensoren und Touchscreens
Stromversorgungsgeräte
Geräte für geladene Teilchen und Röntgenröhren
Stationärer Strom
Der Stationary Current Field Solver ist ein 3D-Solver zur Simulation des Flusses von Gleichströmen durch ein Gerät, insbesondere bei verlustbehafteten Komponenten. Dieser Solver kann verwendet werden, um die elektrischen Eigenschaften eines Bauteils zu charakterisieren, das Gleichstrom ist oder bei dem Wirbelströme und transiente Effekte irrelevant sind.
Anwendungen:
Leistungsstarke Geräte
Elektrische Maschinen
PCB-Stromverteilungsnetz
Magnetostatisch
Der Magnetostatic Solver ist ein 3D-Solver für die Simulation statischer Magnetfelder. Dieser Solver eignet sich vor allem für die Simulation von Magneten, Sensoren und elektrischen Maschinen wie Motoren und Generatoren in Fällen, in denen transiente Effekte und Wirbelströme nicht kritisch sind.
Anwendungen:
Sensoren
Elektrische Maschinen
Magnete zur Fokussierung von Teilchenstrahlen
Niederfrequenz - Frequenzbereich
Der Low-Frequency Frequency Domain (LF-FD) Solver ist ein 3D-Solver für die Simulation des zeitlich-harmonischen Verhaltens in Niederfrequenzsystemen und umfasst magneto-quasistatische (MQS), elektro-quasistatische (EQS) und Vollwellen-Implementierungen. Dieser Solver ist besonders nützlich für Simulationen, die Effekte im Frequenzbereich beinhalten und bei denen die Quellen Spulen sind.
Anwendungen:
Sensoren und zerstörungsfreie Prüfung (NDT)
RFID und drahtlose Energieübertragung
Energietechnik - Stromschienensysteme
Niederfrequenz - Zeitbereich
Der Low-Frequency Time Domain (LF-FD) Solver ist ein 3D Solver für die Simulation des transienten Verhaltens in Niederfrequenzsystemen und umfasst sowohl magneto-quasistatische (MQS) als auch elektro-quasistatische (EQS) Implementierungen. Der MQS-Solver eignet sich für Probleme mit Wirbelströmen, nichtlinearen Effekten und transienten Effekten wie Bewegung oder Einschaltstrom. Der EQS-Solver eignet sich für ohmsch-kapazitive Probleme und HV-DC-Anwendungen.
Anwendungen:
Elektrische Maschinen und Transformatoren
Elektromechanik - Motoren, Generatoren
Energietechnik - Isolierung, Sammelschienensysteme, Schaltanlagen
Thermal Steady State Solver
Der Thermal Steady State Solver kann die Temperaturverteilung eines stationären Systems vorhersagen. Zu den Wärmequellen können Verluste gehören, die durch elektrische und magnetische Felder, Ströme, Teilchenkollisionen, menschliche Biowärme sowie andere benutzerdefinierte Quellen entstehen. Durch die nahtlose Verknüpfung mit unseren elektromagnetischen Solvern ermöglicht der Thermal Steady State Solver die Temperaturvorhersage von Geräten und die daraus resultierenden Auswirkungen auf deren elektromagnetische Leistung.
Anwendungen:
Komponenten und Geräte der Hochleistungselektronik, wie Leiterplatten (PCBs), Filter, Antennen usw.
Medizinische Geräte und menschliche Biowärme
Thermal Transient Solver
Der Thermal Transient Solver kann das zeitlich veränderliche Temperaturverhalten eines Systems vorhersagen. Zu den Wärmequellen können Verluste gehören, die durch elektrische und magnetische Felder, Ströme, Teilchenkollisionen, menschliche Biowärme sowie andere benutzerdefinierte Quellen entstehen. Durch die nahtlose Verknüpfung mit unseren elektromagnetischen Solvern ermöglicht der Thermal Transient Solver die Vorhersage der instationären Temperatur von Geräten und der daraus resultierenden Auswirkungen auf deren elektromagnetische Leistung.
Anwendungen:
Hochleistungselektronikkomponenten und -geräte wie PCBs, Filter, Antennen usw.
Medizinische Geräte und menschliche Biowärme
Konjugierte Wärmeübertragung Solver
Der Conjugate Heat Transfer (CHT) Solver nutzt die CFD-Technik zur Vorhersage der Flüssigkeitsströmung und Temperaturverteilung in einem System. Der CHT-Solver berücksichtigt die thermischen Effekte aller Wärmeübertragungsarten: Leitung, Konvektion und Strahlung, und kann Wärmequellen aus elektromagnetischen Verlusten einbeziehen, genau wie die Solver für stationäre und instationäre Wärmeübertragung. Vorrichtungen wie Lüfter, perforierte Abschirmungen und thermische Schnittstellenmaterialien können direkt modelliert werden. Kompakte thermische Modelle (CTM), wie z. B. CTM mit zwei Widerständen, können ebenfalls berücksichtigt werden.
Anwendungen:
Elektronikkühlung: natürliche und erzwungene Konvektion von Hochleistungselektronikkomponenten und -geräten wie Leiterplatten, Filter, Antennen, Chassis usw. mit eingebauten Kühlvorrichtungen wie Lüftern, Kühlkörpern usw.
Mechanischer Solver
Der Mechanical Solver kann die mechanische Spannung und Verformung von Strukturen vorhersagen, die durch elektromagnetische Kräfte und Wärmeausdehnung verursacht werden. Er soll in Verbindung mit den EM- und thermischen Solvern verwendet werden, um die möglichen Auswirkungen von Kräften und Erwärmung auf das Gerät zu bewerten.
Anwendungen:
Filterverstimmung
PCB-Verformung
Lorentz-Kräfte auf Teilchenbeschleuniger
Partikel in der Zelle
Der Particle-in-Cell (PIC) Solver ist eine vielseitige, selbstkonsistente Simulationsmethode für die Partikelverfolgung, die sowohl die Partikelbahn als auch die elektromagnetischen Felder im Zeitbereich berechnet und dabei die Raumladungseffekte und die gegenseitige Kopplung zwischen beiden berücksichtigt. Dies ermöglicht die Simulation einer Vielzahl von Geräten, bei denen die Wechselwirkung zwischen Teilchen und Hochfrequenzfeldern wichtig ist, sowie von Hochleistungsgeräten, bei denen die Gefahr der Elektronenvervielfachung besteht.
Anwendungen:
Beschleunigerkomponenten
Langsamlaufende Geräte
Vervielfältigung
Elektrostatische Partikel in der Zelle
Die Electrostatic Particle-In-Cell (Es-PIC) Solver-Technologie berechnet die Raumladungsdynamik in einem transienten Ansatz, bei dem das Zeitverhalten nicht durch eine Tracking-Analyse erfasst wird. Die Raumladung wird über die Zeit berechnet, wobei nur die elektrostatischen Effekte berücksichtigt werden. Dies bedeutet, dass im Vergleich zu einem reinen Particle-In-Cell (PIC)-Ansatz kein Strom und kein H-Feld induziert wird, aber es ist sehr gut für Strukturen mit großen Zeitskalen geeignet.
Anwendungen:
Plasma-Ionenquelle
Elektronenkanone mit Ionisierung
Niederdruck-Durchschlaganalyse
Partikelverfolgung
Der Particle Tracking Solver ist ein 3D Solver zur Simulation von Partikelbahnen durch elektromagnetische Felder. Die Raumladungswirkung auf das elektrische Feld kann mit der Option Gun Iteration berücksichtigt werden. Es stehen mehrere Emissionsmodelle zur Verfügung, darunter feste, raumladungsbegrenzte, thermionische und Feldemission, und es können Sekundärelektronenemissionen simuliert werden.
Anwendungen:
Teilchenquellen
Fokussierungs- und Strahlsteuerungsmagnete
Beschleunigerkomponenten
Wakefield
Der Wakefield Solver berechnet die Felder um einen Teilchenstrahl, der durch einen Linienstrom dargestellt wird, und die Nachlauffelder, die durch Wechselwirkungen mit Unstetigkeiten in der umgebenden Struktur entstehen.
Anwendungen:
Hohlräume
Kollimatoren
Strahlpositionsüberwachung
PCB-Löser
Das PCBs and Packages Modul der CST Studio Suite ist ein Werkzeug für die Analyse der Signalintegrität (SI), der Leistungsintegrität (PI) und der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) auf Leiterplatten (PCB). Es lässt sich leicht in den EDA-Designflow integrieren, da es leistungsstarke Importfilter für gängige Layout-Tools von Cadence, Zuken und Altium bietet. Effekte wie Resonanzen, Reflexionen, Crosstalk, Power/Ground Bounce und simultanes Schaltrauschen (SSN) können in jeder Phase der Produktentwicklung simuliert werden, von der Pre-Layout- bis zur Post-Layout-Phase.
Die CST Studio Suite umfasst drei verschiedene Solver-Typen - eine 2D Transmission Line-Methode, eine 3D Partial Element Equivalent Circuit (PEEC)-Methode und eine 3D Finite-Elemente Frequency-Domain (FEFD)-Methode - sowie vordefinierte Workflows für IR-Drop-, PI- und SI-Analysen
Anwendungen:
Hochgeschwindigkeits-PCBs
Pakete
Leistungselektronik
Rule Check
Rule Check ist ein EMC-, SI- und PI-Design-Rule-Checking (DRC)-Tool, das gängige Leiterplattendateien von Cadence, Mentor Graphics und Zuken sowie ODB++-Dateien (z.B. Altium) einliest und das PCB-Design anhand einer Reihe von EMC- oder SI-Regeln überprüft. Der von Rule Check verwendete Kernel ist das bekannte Software-Tool EMSAT.
Der Benutzer kann verschiedene Netze und Komponenten benennen, die für die EMV kritisch sind, z. B. E/A-Netze, Stromversorgungs-/Masse-Netze und Entkopplungskondensatoren. Rule Check erleichtert die Arbeit und beseitigt menschliche Fehler, indem jedes kritische Netz der Reihe nach daraufhin untersucht wird, ob es gegen eine der ausgewählten EMV- oder SI-Entwurfsregeln verstößt. Nach Abschluss der Regelprüfung können die Verstöße gegen die EMV-Regeln grafisch oder als HTML-Dokument angezeigt werden.
Anwendungen:
Prüfung von Regeln für die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) von Leiterplatten
Prüfung von Regeln für die Signal- und Leistungsintegrität (SI/PI) beim PCB-Design
Cable Harness Solver
Der Cable Harness Solver dient der dreidimensionalen Analyse der Signalintegrität (SI), der leitungsgebundenen Emission (CE), der gestrahlten Emission (RE) und der elektromagnetischen Suszeptibilität (EMS) von komplexen Kabelstrukturen in elektrisch großen Systemen. Es beinhaltet eine schnelle und genaue Übertragungsleitungsmodellierungstechnik für Kabelbaumkonfigurationen in einer metallischen oder dielektrischen 3D-Umgebung. Die hybride Simulation mit dem Cable Harness Solver und anderen Hochfrequenz-Solvern ermöglicht es, Strukturen mit komplexen Kabelbäumen effizient in 3D zu simulieren.
Anwendungen:
Allgemeine SI- und EMV-Simulation von Kabeln
Kabelbaum-Layout in Fahrzeugen und Flugzeugen
Hybridkabel in der Unterhaltungselektronik
WORKFLOW-INTEGRATION CST STUDIO SUITE
Die hervorragende Workflow-Integration der CST Studio Suite® bietet zuverlässige Datenaustauschoptionen, die den Arbeitsaufwand des Konstrukteurs reduzieren.
Die CST Studio Suite ist bekannt für ihre hervorragenden CAD- und EDA-Datenimportfunktionen. Die ausgefeilten Heilungsmechanismen, die die Integrität fehlerhafter oder nicht konformer Daten wiederherstellen, sind besonders wichtig, da schon ein einziges beschädigtes Element die Verwendung des gesamten Teils verhindern kann.
Vollständig parametrisierte Modelle können importiert werden, und Konstruktionsänderungen werden aufgrund der bidirektionalen Verbindung zwischen CAD und Simulation sofort in das Simulationsmodell übernommen. Das bedeutet, dass die Ergebnisse von Optimierungen und parametrischen Designstudien direkt in das Master-Modell zurückimportiert werden können. Dies verbessert die Workflow-Integration und reduziert den Zeit- und Arbeitsaufwand für die Optimierung eines Designs.
AUTOMATISCHE OPTIMIERUNG CST STUDIO SUITE
Die CST Studio Suite® bietet automatische Optimierungsroutinen für elektromagnetische Systeme und Geräte. Die Modelle der CST Studio Suite können hinsichtlich ihrer geometrischen Abmessungen oder Materialeigenschaften parametrisiert werden. Dies ermöglicht es dem Benutzer, das Verhalten eines Geräts zu untersuchen, wenn sich seine Eigenschaften ändern.
Die Benutzer können die optimalen Entwurfsparameter finden, um einen bestimmten Effekt zu erzielen oder ein bestimmtes Ziel zu erreichen. Sie können auch die Materialeigenschaften an die gemessenen Daten anpassen.
Die CST Studio Suite enthält mehrere automatische Optimierungsalgorithmen, sowohl lokale als auch globale. Lokale Optimierer bieten eine schnelle Konvergenz, laufen aber Gefahr, zu einem lokalen Minimum zu konvergieren, anstatt die beste Gesamtlösung zu finden. Globale Optimierer hingegen durchsuchen den gesamten Problemraum, erfordern aber in der Regel mehr Berechnungen.
Hochleistungsrechnertechniken können eingesetzt werden, um die Simulation und Optimierung für sehr komplexe Systeme oder Probleme mit einer großen Anzahl von Variablen zu beschleunigen. Insbesondere die Leistung von globalen Optimierern kann durch den Einsatz von verteiltem Rechnen erheblich verbessert werden.
Kovarianz-Matrix-Anpassungs-Evolutionsstrategie
Die Covariance Matrix Adaptation Evolutionary Strategy (CMA-ES) ist die ausgeklügeltste der globalen Optimierer und hat eine relativ schnelle Konvergenz für einen globalen Optimierer. Mit CMA-ES kann sich der Optimierer an frühere Iterationen "erinnern", und dieser Verlauf kann genutzt werden, um die Leistung des Algorithmus zu verbessern und gleichzeitig lokale Optima zu vermeiden.
Geeignet für: Allgemeine Optimierung, insbesondere für komplexe Problemdomänen
Trust Region Framework (TRF)
Ein leistungsfähiger lokaler Optimierer, der ein lineares Modell der Primärdaten in einer "vertrauenswürdigen" Region um den Startpunkt herum aufbaut. Die modellierte Lösung wird als neuer Startpunkt verwendet, bis sie zu einem genauen Modell der Daten konvergiert. Das Trust Region Framework kann die Informationen über die Empfindlichkeit der S-Parameter nutzen, um die Anzahl der erforderlichen Simulationen zu verringern und den Optimierungsprozess zu beschleunigen. Es ist der robusteste der Optimierungsalgorithmen.
Geeignet für: Allgemeine Optimierung, insbesondere bei Modellen mit Empfindlichkeitsinformationen
Genetischer Algorithmus
Mit Hilfe eines evolutionären Optimierungsansatzes erzeugt der genetische Algorithmus Punkte im Parameterraum und verfeinert sie dann über mehrere Generationen mit zufälliger Parametermutation. Durch die Auswahl der "fittesten" Parametersätze bei jeder Generation konvergiert der Algorithmus zu einem globalen Optimum.
Geeignet für: Komplexe Problemdomänen und Modelle mit vielen Parametern
Partikel-Schwarm-Optimierung
Ein weiteres globales Optimierungsverfahren, bei dem Punkte im Parameterraum als sich bewegende Partikel behandelt werden. Bei jeder Iteration ändert sich die Position der Partikel nicht nur in Abhängigkeit von der besten bekannten Position jedes einzelnen Partikels, sondern auch von der besten Position des gesamten Schwarms. Die Partikelschwarm-Optimierung eignet sich gut für Modelle mit vielen Parametern.
Geeignet für: Modelle mit vielen Parametern
Nelder Mead Simplex-Algorithmus
Bei dieser Methode handelt es sich um eine lokale Optimierungstechnik, die mehrere über den Parameterraum verteilte Punkte verwendet, um das Optimum zu finden. Der Nelder Mead Simplex Algorithmus ist weniger abhängig vom Startpunkt als die meisten lokalen Optimierer.
Geeignet für: Komplexe Problemdomänen mit relativ wenigen Parametern, Systeme ohne gutes Ausgangsmodell
Interpolierter Quasi-Newton
Hierbei handelt es sich um ein schnelles lokales Optimierungsverfahren, das die Interpolation zur Annäherung an den Gradienten des Parameterraums verwendet. Die interpolierte Quasi-Newton-Methode hat eine schnelle Konvergenz.
Geeignet für: rechenintensive Modelle
Klassischer Powell
Ein einfacher, robuster lokaler Optimierer für Ein-Parameter-Probleme. Er ist zwar langsamer als der interpolierte Quasi-Newton, kann aber manchmal genauer sein.
Geeignet für: Einzelvariablen-Optimierung
Decap-Optimierung
Der Decap Optimizer ist ein spezieller Optimierer für das Design von Leiterplatten (PCB) und berechnet die effektivste Platzierung von Entkopplungskondensatoren mit Hilfe der Pareto-Front-Methode. Dies kann dazu verwendet werden, entweder die Anzahl der benötigten Kondensatoren oder die Gesamtkosten zu minimieren, während die spezifizierte Impedanzkurve weiterhin eingehalten wird.
Geeignet für: PCB-Layout
MODELLIERUNG ELEKTROMAGNETISCHER SYSTEME CST STUDIO SUITE
Mit System Assembly and Modeling (SAM) bietet die CST Studio Suite® eine Umgebung, die die Verwaltung von Simulationsprojekten vereinfacht. Sie ermöglicht den intuitiven Aufbau von elektromagnetischen (EM) Systemen und die unkomplizierte Verwaltung komplexer Simulationsabläufe mit Hilfe der schematischen Modellierung.
Das SAM-Framework kann für die Analyse und Optimierung eines gesamten Geräts verwendet werden, das aus mehreren Einzelkomponenten besteht. Diese werden durch relevante physikalische Größen wie Ströme, Felder oder S-Parameter beschrieben. SAM ermöglicht die Verwendung der effizientesten Solver-Technologie für jede Komponente.
SAM hilft dem Anwender, die Ergebnisse verschiedener Solver oder Modellkonfigurationen innerhalb eines Simulationsprojekts zu vergleichen und automatisch Nachbearbeitungen durchzuführen. SAM ermöglicht die Einrichtung einer verknüpften Sequenz von Solverläufen für hybride und multiphysikalische Simulationen. So können beispielsweise die Ergebnisse einer EM-Simulation zur Berechnung der thermischen Auswirkungen, dann der strukturellen Verformung und anschließend einer weiteren EM-Simulation zur Analyse der Verstimmung verwendet werden.
Diese Kombination verschiedener Simulationsebenen trägt dazu bei, den für die genaue Analyse eines komplexen Modells erforderlichen Rechenaufwand zu verringern.
ELEKTROMAGNETISCHE ENTWURFSUMGEBUNG CST STUDIO SUITE
Die Entwurfsumgebung der CST Studio Suite® ist eine intuitive Benutzeroberfläche, die von allen Modulen genutzt wird. Sie umfasst ein interaktives 3D-Modellierungswerkzeug, ein Schaltplan-Layout-Werkzeug, einen Pre-Prozessor für die elektromagnetischen Solver und auf die Bedürfnisse der Industrie zugeschnittene Post-Processing-Werkzeuge.
Die Ribbon-basierte Oberfläche verwendet Registerkarten, um alle Werkzeuge und Optionen anzuzeigen, die zum Einrichten, Ausführen und Analysieren einer Simulation benötigt werden, gruppiert nach ihrer Position im Arbeitsablauf. Die kontextbezogenen Registerkarten bedeuten, dass die wichtigsten Optionen für die jeweilige Aufgabe immer nur einen Klick entfernt sind. Darüber hinaus bieten der Projektassistent und der QuickStart-Guide eine Anleitung für neue Benutzer und ermöglichen den Zugang zu einer breiten Palette von Funktionen.
Das interaktive 3D-Modellierungswerkzeug im Herzen der Benutzeroberfläche verwendet den ACIS 3D CAD-Kernel. Mit diesem leistungsstarken Werkzeug lassen sich komplexe Modelle innerhalb der CST Studio Suite konstruieren und parametrisch mit einem einfachen WYSIWYG-Ansatz bearbeiten.
BETRIEBSSYSTEM:
WINDOWS
.TEL\VERLASSEN
Die Veröffentlichung ist lediglich zu Bildungszwecken gedacht.
Sie beruht auf dem Recht der Informationsfreiheit.
The publication is intended for educational purposes only.
It is based on the right of freedom of information.
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