전자기 시뮬레이션
전자기장 시뮬레이션 및 해석
전자기 시뮬레이션 소프트웨어
전자기 시뮬레이션 소프트웨어를 통해 엔지니어는 구성 요소 또는 전체 시스템의 전자기 특성을 효율적으로 조사할 수 있습니다. 전자기(EM) 시스템은 넓은 주파수 범위와 미세한 디테일의 전기적으로 큰 구조물과 같은 멀티스케일 문제를 일으키는 경우가 많습니다. 전용 솔버는 빠르고 정확한 시뮬레이션을 위해 특정 수치 기술을 활용합니다. EM 시뮬레이션을 전체 설계 프로세스에 적용할 수 있습니다. 아이디어 도입부터 사양을 충족하는 구성 요소의 합성, 운영 조건에서의 전자기 성능 해석까지, 가상 시제품이 설계 주기를 크게 변화시키고 있습니다.
SIMULIA 전자기 시뮬레이션의 주요 이점
설계 소요 시간 단축
시뮬레이션은 해석 및 최적화를 가속화하여 설계 주기를 단축하고 경쟁 우위를 제공합니다.
테스트 의존도 감소
시뮬레이션은 실제 테스트보다 더 빠르고, 비용 효율적이며, 설계 주기 초기에 구현할 수 있습니다. 또한 테스트에서 볼 수 없는 거동을 보여줄 수도 있습니다.
복잡한 시스템 이해
고성능 시뮬레이션은 번잡한 거리의 안테나 성능, 고속 PCB의 신호 무결성, 인체 내 의료 기기의 안전성 등 규모가 크거나 복잡한 시스템의 동작을 모델링할 수 있습니다.
자동화를 통한 작업 감소
메싱, 최적화, 후처리가 자동화되어 번거로운 설정 작업이 제거되고 엔지니어가 필요한 결과를 더 빠르게 얻을 수 있습니다.
설계 모델 활용
통합 모델링 및 시뮬레이션(MODSIM)을 사용하면 통합 설계 환경에서 CATIA 또는 SOLIDWORKS의 지오메트리에 대해 직접 시뮬레이션을 수행하여 모델 구축에 필요한 시간을 줄일 수 있습니다.
다중 물리 시뮬레이션을 사용한 완전한 해석
전자기 시뮬레이션은 유체 시뮬레이션, 구조 시뮬레이션, 다물체 시스템 시뮬레이션 및 진동음향 시뮬레이션과 같은 다른 분야로 보완될 수 있습니다.
제품 성능 및 품질 개선
EM 시뮬레이션 소프트웨어는 제품 출시에 걸리는 시간과 비용을 줄여주는 혁신적인 게임 체인저입니다.. 전자 및 통신의 하이테크 산업뿐만 아니라 항공우주, 방위, 운송 및 생명과학 분야에도 널리 사용됩니다. EM 소프트웨어를 사용한 해석은 안테나, 센서, 칩과 같은 개별 구성 요소부터 항공기, 스마트폰, MRI를 포함한 전체 장치까지 다양한 곳에서 활용됩니다.
SIMULIA 제품 포트폴리오 내의 공동 설계는 EM 시뮬레이션을 산업 프로세스에 통합합니다. 통합 모델링 및 시뮬레이션(MODSIM)은 재료와 제품의 성능, 신뢰성 및 안전성을 평가하는 프로세스를 가속화합니다. 엔지니어는 실제 시제품을 제작하기 전에 트레이드오프를 조사하고, 문제를 완화하고, 설계를 최적화하여 개발 위험을 줄일 수 있습니다. 3DEXPERIENCE 플랫폼의 다중 물리 설계 흐름은 초기 단계부터 개발 프로세스를 주도합니다. Simulia 전자기 시뮬레이션 소프트웨어는 3DEXPERIENCE 플랫폼에서 지원되며, 독립형으로도 사용할 수 있습니다.
EM 시뮬레이션 적용 분야
안테나 시뮬레이션
전자기 시뮬레이션 도구는 전체 안테나 개발 및 통합 프로세스에서 매우 유용합니다. 더욱이 기능적 안테나 설계를 생성하고, 요구 사항에 맞게 조정하며, 설치 후 성능 및 RF 노출을 평가하는데 도움이 됩니다. SIMULIA 제품군은 안테나 엔지니어에게 다양한 적용 분야에 필요한 도구를 제공합니다.
전자기 간섭 시뮬레이션
전자기 간섭(EMI) 제어는 전자 장치 설계 및 제조의 중요한 측면입니다. 제품은 전자기 방출이 허용 한계 내에 있고 이러한 장치가 외부 간섭을 받지 않도록 하기 위해 국제 전자기 적합성(EMC) 표준을 준수해야 합니다. 전자기 시뮬레이션은 잠재적인 문제를 식별하는 데 도움이 되며, 인증과 관련하여 개발 프로세스를 간소화할 수 있습니다.
RF 시뮬레이션
CST Studio Suite 기술은 마이크로파 및 무선 주파수 필터와 구성 요소를 시뮬레이션하기 위한 여러 전자기 솔버를 제공합니다. 시간 영역 솔버는 광대역 전파 구성 요소에 이상적이며, 주파수 영역 솔버는 대역 통과 필터처럼 공진성이 높은 구조에 적합합니다. 특별한 기능으로는 정확하고 빠른 시뮬레이션을 위한 이동 메시와 모델 차수 축소법이 있습니다. 도파관 포트는 전송선을 가진하는데 도움이 되며, 시스템 어셈블리 및 모델링은 복잡한 장치 모델링을 단순화합니다. Fest3D의 솔버 기술은 도파관 구조를 시뮬레이션하는 데 효율적입니다.
광학 시뮬레이션
CST Studio Suite는 광학 주파수에서 파동 거동을 능숙하고 효과적으로 시뮬레이션합니다. 포토닉 장치 레이아웃 도구에 대한 자동 불러오기 링크는 3D 시뮬레이션 모델을 손쉽게 생성합니다. 재료 라이브러리에는 광학 주파수 재료 모델이 있습니다. 후처리 템플릿은 표준 산업 지표를 계산할 수 있습니다. 고성능 컴퓨팅 옵션과 전기적 크기가 큰 구성 요소를 시뮬레이션할 수 있습니다.
저주파 및 전기기계 시뮬레이션
SIMULIA의 다목적 도구는 산업 전반의 다양한 사용자 요구 사항을 충족시켜 의료기기 및 자석 설계와 같은 중요한 적용 분야의 정확성을 보장합니다. 첨단 모델링 기능을 통해 영구 자석 또는 초전도 코일이 있는 장치를 심층적으로 해석할 수 있습니다. 맞춤형 인터페이스는 고효율 모터 및 발전기를 시뮬레이션하고 개선하는 데 도움이 됩니다. 전자기 시뮬레이션은 최적의 성능을 갖춘 지속 가능한 기계를 만드는 데 도움이 됩니다.
하전 입자 역학 시뮬레이션
SIMULIA 시뮬레이션 포트폴리오는 자유롭게 움직이는 입자 및 전자기장을 가진 장치를 시뮬레이션하기 위한 다양한 솔버를 제공합니다. 여기에는 CST Studio Suite 및 Opera의 기술이 포함됩니다. 하전 입자 역학 시뮬레이션은 높은 에너지에서 입자 방출, 정전기 가속, 정자기 초점, 상대론적 운동 방정식을 해석하는 작업을 포함합니다.
SIMULIA 전자기 시뮬레이션 소프트웨어 제품
SIMULIA는 다양한 적용 분야 영역에서 정전기부터 광학 주파수까지 전자기장을 계산하는 데 사용할 수 있는 시뮬레이션 기술을 개발합니다.
3DEXPERIENCE 플랫폼의 SIMULIA 전자기 시뮬레이션 소프트웨어
SIMULIA 전자기 시뮬레이션 소프트웨어 제품은 3DEXPERIENCE 플랫폼에서 지원되고 Roles에 따라 패키지화되어 있어 필요한 모든 애플리케이션으로 보다 빠르게 활용하고 더욱 효율적으로 작업할 수 있습니다. 조직에서 자신의 Role에 해당하는 패키지를 선택하세요.
전자기 시뮬레이션 리소스
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전자기 시뮬레이션에 대한 FAQ
3D 전자기 시뮬레이션은 공간과 시간에서 맥스웰 방정식을 푸는 접근법을 설명합니다. 볼륨 이산화에 기반한 방법은 예를 들어 다음과 같습니다.
- 유한 요소법(FEM),
- 유한 적분법(FIT),
- 유한 차분 시간 영역법(FDTD),
- 및 전송 선로법(TLM)
이러한 방법은 매우 일반적이며, 모든 종류의 문제를 시뮬레이션하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 적률법(MOM), 경계 요소법(BEM) 모드 매칭 및 물리적 광학과 같은 특정 문제 종류에 훨씬 더 효율적인 방법이 있습니다.
풀웨이브 EM-시뮬레이터는 문제의 특수 물리적 특성에 기초하여 근사치 없이 맥스웰 방정식을 풀어냅니다. 일반적으로 안테나 또는 구성 요소와 같은 고주파 전자기 적용 분야에 대한 솔루션을 제공합니다. SIMULIA는 시간 영역 및 주파수 영역 EM-시뮬레이터를 제공합니다.
CST Studio Suite 과도 솔버는 유한 적분법(FIT) 및 전송 선로법(TLM)을 기반으로 하는 솔루션을 제공합니다. 이러한 솔버는 광대역 구조의 광대역 결과를 계산하는 데 특히 적합합니다. 이러한 EM-시뮬레이터는 매우 메모리 효율적이고, 규모가 크고 아주 복잡하며 고도로 비동질적인 문제를 처리할 수 있습니다. GPU 및 클러스터에서의 구현은 이러한 사용을 더욱 용이하게 합니다.
정전기 시뮬레이션 범위는 정전기, 정자기 및 정체 전류 흐름으로 구성됩니다. 세 가지 정적 적용 사례에 대한 Opera 및 CST Studio Suite 기술 EM 솔버를 기반으로 하는 정전기 솔버는 정전기장 시뮬레이션에 적합하며 센서 및 터치스크린에 이상적입니다. 정자기 솔버는 입자 가속기 자석뿐만 아니라 전기기계의 설계에도 유용합니다. 고정 전류 솔버는 고전력 장비 또는 PCB 배전 네트워크와 같이 손실 요소가 있는 구성 요소의 DC 전류를 해석하는 데 사용됩니다.
최고의 전자기 시뮬레이션 소프트웨어는 작업을 정확하고 신속하게 완료하는 소프트웨어입니다. 이를 위한 한 가지 기본적인 요구 사항은 하나의 소프트웨어 패키지 내에서 다양한 수치 시뮬레이션 방법을 사용할 수 있어야 한다는 것입니다. 하나의 시뮬레이션 도구로 모든 시뮬레이션 문제를 해결할 수는 없기 때문입니다. SIMULIA 전자기 시뮬레이션 포트폴리오는 DC부터 광선주파에 이르는 주파수 범위에 대한 여러 EM-시뮬레이터를 제공합니다.
전자기장의 수치 시뮬레이션은 일반적으로 공간과 시간에서 맥스웰 방정식의 이산화를 기반으로 합니다. 가장 단순한 FDTD의 경우 시뮬레이션 볼륨이 Cartesian 그리드에 매핑됩니다. 개별 그리드 셀은 다양한 재료로 채워질 수 있으며 전기장과 자기장은 가장자리와 셀의 면을 따라 정의됩니다.
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