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電磁場(chǎng)仿真 | ChatGPT請(qǐng)回答，我想和你聊聊

2023-02-17

作者：周小俠 | Ansys高級(jí)應(yīng)用工程師"只有經(jīng)過(guò)嚴(yán)酷的考驗(yàn)，人類(lèi)才能不斷前進(jìn)，走向發(fā)展的高峰。危險(xiǎn)的環(huán)境和危機(jī)感，才是驅(qū)使人類(lèi)不斷進(jìn)步、不斷征服新事物的根本動(dòng)力。"——艾薩克·阿西莫夫編者按：人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)毫無(wú)疑問(wèn)是 21 世紀(jì)最具顛覆性的技術(shù)之一，而近期一款對(duì)話式聊天機(jī)器人工具——ChatGPT徹底火出圈。一時(shí)間各行各業(yè)都在為它的出現(xiàn)暗潮涌動(dòng)，爭(zhēng)相探索其應(yīng)用場(chǎng)景：聊天、寫(xiě)論文、寫(xiě)文案、寫(xiě)詩(shī)、敲代碼...你只要在對(duì)話框里輸入指令，ChatGPT就可以在幾秒內(nèi)“交作業(yè)”，它可以根據(jù)人類(lèi)對(duì)其對(duì)話響應(yīng)的反饋再次進(jìn)行訓(xùn)練，使用基于人工智能的技術(shù)“創(chuàng)建新內(nèi)容”。ChatGPT 憑實(shí)力出道，僅僅在2 個(gè)月內(nèi)就達(dá)到了 1 億的用戶數(shù)量。Ansys作為工程仿真領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者也是前沿實(shí)踐的先鋒，持續(xù)關(guān)注并投身研究 AI/ML 和仿真的應(yīng)用，相關(guān)部門(mén)也已著手研究在仿真產(chǎn)品里結(jié)合ChatGPT。Ansys首席技術(shù)官Prith Banerjee表示開(kāi)發(fā)人員可以借助ChatGPT 讓編程更快且更好，具有改善客戶端和開(kāi)發(fā)人員效率以及與客戶交互的潛力，為客戶提供更多體驗(yàn)和價(jià)值。網(wǎng)絡(luò)上不乏AI技術(shù)到底是會(huì)奪走我們的飯碗還是帶來(lái)新機(jī)遇的討論，我們能做到的是不要忽視新事物的出現(xiàn)和發(fā)展，在滾滾時(shí)代浪潮中找到自己的定位和賽道。你也可以試著與ChatGPT聊一聊，或許，你會(huì)有屬有自己的見(jiàn)解。以下由Ansys高級(jí)應(yīng)用工程師周小俠帶來(lái)他的ChatGPT之電磁場(chǎng)仿真初體驗(yàn)。最近引發(fā)熱潮的ChatGPT AI對(duì)話程序，是由OpenAI發(fā)布的大型語(yǔ)言模型，在各個(gè)領(lǐng)域都帶來(lái)了新思想新突破。那么，ChatGPT對(duì)于我們從事電磁場(chǎng)仿真工程師有什么樣的啟發(fā)呢？所以筆者嘗試和它聊了聊，我們一起來(lái)檢驗(yàn)它的實(shí)力吧。電磁場(chǎng)仿真指北先來(lái)問(wèn)問(wèn)我們吃飯的工具有哪些？1. 業(yè)界主流的電磁場(chǎng)仿真軟件有哪些？常見(jiàn)的電磁場(chǎng)仿真軟件有：ANSYS HFSS， CST Studio Suite，COMSOL Multiphysics，NI AWR Design Environment，Keysight ADS， Altair Electromagnetic Professional， LAMBDA GnuEM， Remcom XFDTD，IntelliSuite， Ansoft Designer等。排第一個(gè)的就是大名鼎鼎的HFSS??！傳說(shuō)中它是電磁場(chǎng)仿真軟件的黃金標(biāo)準(zhǔn)，憑什么呢？2. 為什么說(shuō)HFSS是電磁場(chǎng)仿真軟件的Golden？HFSS是High Frequency Structure Simulator的縮寫(xiě)，是電磁場(chǎng)仿真軟件的佼佼者。其原因有以下幾點(diǎn)：功能強(qiáng)大：HFSS支持多種電磁場(chǎng)仿真方法，如有限元法，有限差分法等，可以模擬各種復(fù)雜的電磁場(chǎng)環(huán)境。精度高：HFSS仿真精度高，可以提供準(zhǔn)確的結(jié)果，幫助工程師進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)決策。易于使用：HFSS具有友好的圖形界面和易于使用的工具，使用戶能夠快速模擬和分析電磁場(chǎng)。生態(tài)系統(tǒng)完善：HFSS與其他電磁場(chǎng)仿真軟件，如Icepak，以及CAD工具，如Pro/Engineer等的集成使得它在電磁場(chǎng)仿真領(lǐng)域的生態(tài)系統(tǒng)十分完善。因此，HFSS被譽(yù)為電磁場(chǎng)仿真軟件的Golden，是行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先產(chǎn)品。Ansys HFSS果然是業(yè)界老將，黃金標(biāo)準(zhǔn)名副其實(shí)。不過(guò)當(dāng)今的信號(hào)頻率越來(lái)越高，規(guī)模越來(lái)越大，HFSS是否會(huì)固步自封，躺在過(guò)去的榮耀上吃老本呢？我們來(lái)看看ChatGPT的見(jiàn)解~3. HFSS目前有些什么特性，能提高高速仿真的速度和精度？HFSS作為一款高級(jí)電磁場(chǎng)仿真軟件，具有以下特性，以提高高速仿真的速度和精度：多物理場(chǎng)耦合：HFSS支持多物理場(chǎng)耦合，如電磁場(chǎng)、熱場(chǎng)、力學(xué)場(chǎng)等，以更好地模擬真實(shí)情況。多尺度分析：HFSS支持多尺度分析，以適用于不同尺度的仿真，提高仿真精度。多頻域分析：HFSS支持多頻域分析，以適用于不同頻率的仿真，提高仿真精度。高效算法：HFSS采用了高效的計(jì)算算法，如有限元法、有限差分法等，以提高仿真速度。并行計(jì)算：HFSS支持并行計(jì)算，以利用多核計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算能力，提高仿真速度。先進(jìn)的剖分技術(shù)：HFSS采用了先進(jìn)的剖分技術(shù)，以提高仿真精度和效率。通過(guò)這些特性，HFSS能夠在保證仿真精度的同時(shí)提高仿真速度，為用戶提供高效精準(zhǔn)的電磁場(chǎng)仿真解決方案。ChatGPT該不會(huì)在Ansys臥底吧，確實(shí)都說(shuō)到了重點(diǎn)：多物理場(chǎng)是Ansys的獨(dú)門(mén)絕技；多尺度不是這兩年大火的網(wǎng)格融合（Mesh Fusion）核聚變嗎？多頻域則是寬帶快速掃頻；還有Phi+這個(gè)快速仿真層疊結(jié)構(gòu)+3D結(jié)構(gòu)的黑科技，把網(wǎng)格剖分做到了極致。果然是老當(dāng)益壯，愈久彌新！熱門(mén)行業(yè)應(yīng)用毋庸置疑，當(dāng)下最熱門(mén)行業(yè)都離不開(kāi)兩個(gè)關(guān)鍵詞：AI和芯片，這就來(lái)問(wèn)問(wèn)AI芯片設(shè)計(jì)需要注意哪些？4. AI芯片設(shè)計(jì)的要點(diǎn)有哪些？在AI芯片設(shè)計(jì)中，需要考慮以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：功耗和性能優(yōu)化熱管理高速低功耗信號(hào)完整性電磁兼容性 (EMC) 和電磁干擾 (EMI) 管理電路和系統(tǒng)級(jí)優(yōu)化和驗(yàn)證可靠性和長(zhǎng)壽命與其他系統(tǒng)組件的集成成本效益和生產(chǎn)可行性符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。1和2就是功耗和熱，很顯然熱對(duì)AI芯片很關(guān)鍵。眾所周知，電產(chǎn)生熱，電-熱仿真已經(jīng)很成熟。但熱對(duì)電的影響，特別是對(duì)高速信號(hào)的影響，就少有人考慮了。來(lái)看ChatGPT如何回應(yīng)？5. 在仿真大功率AI芯片的高速電路時(shí)時(shí)，如何考慮溫度對(duì)信號(hào)S參數(shù)的影響？在仿真大功率 AI 芯片的高速電路時(shí)，溫度對(duì)信號(hào) S 參數(shù)的影響需要通過(guò)電熱耦合仿真來(lái)考慮。這需要使用電子產(chǎn)品熱分析軟件（如 Icepak）來(lái)預(yù)測(cè)熱源的分布，并將熱效應(yīng)與電磁場(chǎng)仿真（如 HFSS）相結(jié)合。在考慮溫度效應(yīng)時(shí)，還需要考慮芯片結(jié)構(gòu)，材料性質(zhì)和制造工藝等因素，以確保仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性?？傮w來(lái)看，這次ChatGPT拿捏了這種場(chǎng)景下的基本步驟，而實(shí)際操作時(shí)會(huì)涉及更多細(xì)節(jié)，具體操作流程（教程、flow文檔）直接找Ansys工程師就可以拿到。現(xiàn)在，我們來(lái)看一看ChatGPT的場(chǎng)景實(shí)戰(zhàn)，它將如何應(yīng)對(duì)？手把手實(shí)操6. 同時(shí)仿真PCB + PKG + Interposer時(shí)，網(wǎng)格剖分跨了三個(gè)維度，有什么技術(shù)能很好的處理嗎？當(dāng)仿真 PCB + PKG + Interposer 時(shí)，網(wǎng)格剖分跨了三個(gè)維度，這需要使用能夠處理復(fù)雜電磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的軟件來(lái)解決。HFSS 電磁場(chǎng)仿真軟件具有網(wǎng)格融合（Mesh Fusion）技術(shù)，可以很好地處理這種情況，并且在保證仿真精度的同時(shí)加速仿真運(yùn)算。在使用網(wǎng)格融合技術(shù)時(shí)，仍需要考慮許多因素，如設(shè)計(jì)布局、電學(xué)要求和計(jì)算資源等，以確保仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外，我們的客戶經(jīng)常會(huì)碰到的問(wèn)題是掃頻失敗，而通常系統(tǒng)提示只是讓咨詢Ansys Support技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)。7. HFSS仿真時(shí)，提示掃頻失敗：“Sweep failed” ，有什么可能的原因？"Sweep failed" 是HFSS掃頻失敗的錯(cuò)誤提示。這個(gè)錯(cuò)誤可能由以下原因?qū)е拢壕W(wǎng)格問(wèn)題：網(wǎng)格不足夠細(xì)，或者在網(wǎng)格細(xì)化的過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題。計(jì)算頻率范圍的問(wèn)題：設(shè)置的頻率范圍不合理，例如計(jì)算頻率過(guò)高。模擬參數(shù)設(shè)置問(wèn)題：在HFSS中的仿真參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，如基準(zhǔn)面等。計(jì)算機(jī)硬件問(wèn)題：硬件配置不足，如內(nèi)存，硬盤(pán)空間不足。如果遇到這樣的問(wèn)題，可以考慮以上因素，并通過(guò)檢查仿真參數(shù)，網(wǎng)格和計(jì)算機(jī)硬件等來(lái)修復(fù)錯(cuò)誤。這個(gè)回答非常完整貼心了，用戶基本上可以按圖索驥，就能找到錯(cuò)誤原因。沒(méi)想到ChatGPT也是售后技術(shù)支持的最佳擔(dān)當(dāng)啊，智能FAQ認(rèn)證√現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上不斷有人對(duì)ChatGPT的代碼能力進(jìn)行驗(yàn)證，并例證其功能的強(qiáng)大。這不，手上正好有個(gè)SIwave后處理的問(wèn)題：想把一溜下來(lái)的結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Pin Map的矩陣形式。來(lái)看看ChatGPT交的作業(yè)8. SIwave仿真得出的Pin電流數(shù)據(jù)為*.csv格式，其中第一列為Via名字，第三列為電流值，第四列為Pin的X坐標(biāo)，第五列為Y坐標(biāo)。請(qǐng)用Python生成程序，生成一個(gè)Pin Map形式的*.csv文件。即左邊為Pin名字的矩陣，按照其X和Y坐標(biāo)排列。右邊為電流值的矩陣，也按照其X和Y坐標(biāo)排列。這段代碼先使用csv模塊讀取原始的*.csv文件，然后使用sorted函數(shù)將每一行的數(shù)據(jù)按照X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的值進(jìn)行排序。接下來(lái)，使用列表推導(dǎo)式分別獲取Pin名字和電流值。最后，使用csv模塊寫(xiě)入新的*.csv文件，并且按照排序后的順序?qū)懭隤in名字和電流值。由此看來(lái)ChatGPT已經(jīng)把基本邏輯和實(shí)現(xiàn)方法給出了，所以我們只需要把這個(gè)代碼略微修改，就能實(shí)現(xiàn)我們的目的。職業(yè)規(guī)劃另外，當(dāng)前正處于畢業(yè)季，如果你是一名電磁場(chǎng)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，想要找尋一個(gè)最熱門(mén)的就業(yè)方向，或許你可以通過(guò)ChatGPT找找答案~9. 請(qǐng)列出適合電磁場(chǎng)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生，最熱門(mén)的幾個(gè)行業(yè)。作為一名電磁場(chǎng)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生，我認(rèn)為適合我們的行業(yè)包括：通信和電子行業(yè)：包括5G技術(shù)、服務(wù)器、移動(dòng)設(shè)備等。汽車(chē)電子行業(yè)：包括自動(dòng)駕駛技術(shù)、電動(dòng)汽車(chē)等。電力和能源行業(yè)：包括電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電等。醫(yī)療器械和生物技術(shù)行業(yè)：包括醫(yī)療儀器、生物傳感器等。航空航天和國(guó)防行業(yè)：包括飛機(jī)設(shè)計(jì)、衛(wèi)星技術(shù)等。嗯回答得不錯(cuò)，基本上都涵蓋了。如今智能駕駛領(lǐng)域也非常熱門(mén)，進(jìn)入汽車(chē)芯片行業(yè)或許是個(gè)不錯(cuò)的選擇，那它對(duì)技能有哪些要求呢？10. 一個(gè)電磁場(chǎng)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生，需要具備哪些技能，才能進(jìn)入汽車(chē)芯片行業(yè)？ 如果要進(jìn)入汽車(chē)芯片行業(yè)，作為電磁場(chǎng)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生，我認(rèn)為您需要具備以下技能：電磁場(chǎng)理論：對(duì)電磁場(chǎng)的基本原理和方程有深入的了解。電磁仿真技能：熟練操作電磁場(chǎng)仿真軟件，如HFSS。電熱耦合仿真技能：掌握電子產(chǎn)品熱分析軟件，如Icepak。汽車(chē)電子知識(shí)：對(duì)汽車(chē)電子系統(tǒng)的基本原理和設(shè)計(jì)有扎實(shí)的了解。團(tuán)隊(duì)合作能力：能夠與其他工程師和專(zhuān)業(yè)人員合作，以完成復(fù)雜的項(xiàng)目。學(xué)習(xí)能力：能夠不斷學(xué)習(xí)和提高自己的技能，適應(yīng)行業(yè)的變化和發(fā)展。沒(méi)錯(cuò)，HFSS在電磁場(chǎng)行業(yè)大名鼎鼎，一直也被稱為是業(yè)界的黃金標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)電磁場(chǎng)專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)會(huì)HFSS走遍天下都不怕。希望各位同學(xué)能夠掌握扎實(shí)的理論知識(shí)，持續(xù)修煉自己的各項(xiàng)技能，找到理想的工作。本次評(píng)估到此結(jié)束，以上是筆者初試ChatGPT的一些體驗(yàn)，供參考。這也讓我不禁想起ChatGPT曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：AI will not replace you. A person who's using AI will replace you，希望大家可以在實(shí)際工作學(xué)習(xí)中嘗試探索更多電磁仿真領(lǐng)域的不同解，期待廣大用戶發(fā)掘出ChatGPT在電磁場(chǎng)仿真方面的妙招。本文由ChatGPT撰寫(xiě)，感謝人類(lèi)。（文章來(lái)源公眾號(hào)：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關(guān)于億道電子億道電子技術(shù)有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國(guó)內(nèi)資深的研發(fā)工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國(guó)廣大的制造業(yè)客戶提供研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理過(guò)程中使用的各種軟件開(kāi)發(fā)工具，致力于幫助客戶提高研發(fā)管理效率、縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提升產(chǎn)品可靠性。20 年來(lái)，先后與 Altium、ARM、Ansys、Minitab、Green Hills、EPLAN、QT、QA Systems、MicroFocus、Visu-IT、HighTec、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、IncrediBuild、Adobe等多家全球知名公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并作為他們?cè)谥袊?guó)區(qū)的主要分銷(xiāo)合作伙伴服務(wù)了數(shù)千家中國(guó)本土客戶，為客戶提供從芯片級(jí)開(kāi)發(fā)工具、EDA 設(shè)計(jì)工具、軟件編譯以及測(cè)試工具、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具、仿真工具、電氣設(shè)計(jì)工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經(jīng)驗(yàn)積累，真正的幫助客戶實(shí)現(xiàn)了讓研發(fā)更簡(jiǎn)單、更可靠、更高效的目標(biāo)。歡迎關(guān)注“億道電子”公眾號(hào)了解更多研發(fā)工具軟件知識(shí)

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綠色照明 | 垂直農(nóng)場(chǎng)即將空降您身邊的門(mén)店

2023-02-16

本文原載于Ansys Advantage：《Vertical Farming is Coming to a Store Near You》水果和蔬菜攝入不足已成為威脅當(dāng)今人類(lèi)健康的十大危害因素之一。每天攝入適量的水果和蔬菜有助于預(yù)防多種重大疾病，可以確保多種微量元素和纖維的充分?jǐn)z入，有助于取代富含飽和脂肪、糖分與鹽分的食物。多吃農(nóng)產(chǎn)品對(duì)健康的好處是毋庸置疑的，但古語(yǔ)有云“奏庶鮮食”，是什么意思呢？即食用當(dāng)?shù)胤N植的水果和蔬菜有明顯的優(yōu)勢(shì)，水果和蔬菜采摘后越早食用好處越大，因?yàn)槭卟藦牟墒盏哪且豢唐鹁烷_(kāi)始進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)流失的階段。此外，本地種植和銷(xiāo)售的農(nóng)產(chǎn)品，到達(dá)消費(fèi)者端的運(yùn)輸時(shí)間最短，就也減少了交通工具的污染排放。在不久的將來(lái)，即使是沒(méi)有菜園的城市居民，也可以親手采摘新鮮的西紅柿或是生長(zhǎng)中的生菜。室內(nèi)農(nóng)場(chǎng)，甚至店內(nèi)農(nóng)場(chǎng)，正在不斷滿足我們就近消費(fèi)蔬菜的需求。而半自動(dòng)垂直農(nóng)場(chǎng)，拉近了食品產(chǎn)地與消費(fèi)者的距離，并能夠提供新鮮、健康的食品。垂直農(nóng)場(chǎng)采用特種LED燈等先進(jìn)技術(shù)幫助蔬菜生長(zhǎng)，仿真技術(shù)則能夠助力室內(nèi)農(nóng)場(chǎng)照明設(shè)計(jì)優(yōu)化，打造出早收、高產(chǎn)的種植環(huán)境。垂直農(nóng)業(yè)照明挑戰(zhàn)設(shè)計(jì)店內(nèi)垂直農(nóng)場(chǎng)的工程師必須考慮許多光學(xué)因素。首先，對(duì)于某些特定農(nóng)作物的植株行，務(wù)必要確保適當(dāng)?shù)恼斩戎?。不同的農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的光照量不同，而且同樣的農(nóng)作物在生長(zhǎng)周期的不同階段，所需的光照量也可能會(huì)有所不同。確保所有植株行的光照均勻性也很重要，這樣，所有的種子才能以相同的速度生長(zhǎng)。經(jīng)優(yōu)化的光照環(huán)境可減輕生產(chǎn)過(guò)程中的田間管理負(fù)擔(dān)，并支持種植戶根據(jù)需要安排采收時(shí)機(jī)。同樣，在光譜方面，農(nóng)作物的生長(zhǎng)并不需要所有波長(zhǎng)的自然光。農(nóng)作物對(duì)紅色和藍(lán)色波段光照的反應(yīng)最好，因此，模仿陽(yáng)光的傳統(tǒng)燈具其實(shí)產(chǎn)生了不必要的能耗?？b密的光學(xué)設(shè)計(jì)有助于優(yōu)化LED燈照明，只針對(duì)必要的波長(zhǎng)投入能耗，有助于節(jié)能減排。最后，還應(yīng)該最大限度地增加農(nóng)作物吸收的光照量。農(nóng)作物反射的光越少，它們生長(zhǎng)得就越快，也就有助于降低能耗。仿真推進(jìn)垂直農(nóng)場(chǎng)發(fā)展LED燈是用于在室內(nèi)農(nóng)作物照明最高效且最為方便易用的方式。它們消耗的能量低，產(chǎn)生的熱量少，并且可優(yōu)化光照顏色以促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)。為了展示如何使用Ansys SPEOS設(shè)計(jì)農(nóng)作物生長(zhǎng)LED燈陣列解決方案和仿真室內(nèi)農(nóng)場(chǎng)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)具有 90個(gè)LED燈的通用燈陣列。根據(jù)文獻(xiàn)資料，漫射紫色光譜（不含綠光）最適合農(nóng)作物生長(zhǎng)。農(nóng)作物會(huì)反射大部分綠色可見(jiàn)光并吸收其余光譜。因此，我們構(gòu)建的照明陣列包含45個(gè)藍(lán)色光譜的LED燈和45個(gè)紅色光譜的LED燈，結(jié)合形成紫色光譜。垂直農(nóng)場(chǎng)等距視圖（左）和側(cè)視圖（右）照度傳感器（左）和3D吸收（右）揭示出設(shè)計(jì)中有待改進(jìn)的短板我們首先在農(nóng)場(chǎng)中設(shè)計(jì)種植了八行生菜植株，每行15株。每行由我們構(gòu)建的三個(gè)紫色光譜光陣列照明。為了分析生菜的光學(xué)特性（光吸收和反射），我們使用Ansys的Portable Optical Measurement Device (OMD)對(duì)葉片樣本進(jìn)行觀測(cè)。然后，將得到的雙向反射分布函數(shù)(BRDF)應(yīng)用于設(shè)計(jì)中的所有生菜植株。之后，我們使用光仿真來(lái)測(cè)量和可視化照度均勻性，以及蔬菜對(duì)光的吸收。我們發(fā)現(xiàn)整行的照度呈不均勻分布。然后，我們對(duì) LED燈陣列的位置、LED燈光譜和垂直農(nóng)場(chǎng)圍擋的材料進(jìn)行迭代，以生成最有效的解決方案。垂直農(nóng)業(yè)仿真結(jié)果照亮開(kāi)發(fā)前路我們使燈具的間距更加均勻，并在LED燈陣列和生菜植株之間留出更多空間。此外，還將側(cè)方和后方的材料從透明材料（吸收）改為白色材料（漫射）。垂直農(nóng)場(chǎng)正面的材料保持透明，便于消費(fèi)者選購(gòu)農(nóng)產(chǎn)品。后續(xù)的仿真結(jié)果顯示，照射生菜植株的光分布更加均勻，產(chǎn)生的光吸收也更均勻。我們發(fā)現(xiàn)，前方和后方的生菜植株的光照略弱，因此它們的長(zhǎng)勢(shì)可能不如中間的生菜植株。由于仿真結(jié)果非常直觀，因此很容易確定垂直農(nóng)場(chǎng)設(shè)計(jì)需要改進(jìn)的地方。對(duì)于前方的生菜植株，一種可能的方法是，在前方玻璃的內(nèi)表面覆涂上一層部分反射涂層，以反射更多的光線。優(yōu)化后的系統(tǒng)就可以確保最佳產(chǎn)量和最佳能耗。店內(nèi)直產(chǎn)的垂直農(nóng)業(yè)，正逐漸成為主流。光學(xué)仿真有助于量化和展示垂直農(nóng)場(chǎng)的效益，例如消耗更少的能源和水，以及支持特定作物的小批量種植，從而減少糧食浪費(fèi)。（文章來(lái)源公眾號(hào)：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關(guān)于億道電子億道電子技術(shù)有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國(guó)內(nèi)資深的研發(fā)工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國(guó)廣大的制造業(yè)客戶提供研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理過(guò)程中使用的各種軟件開(kāi)發(fā)工具，致力于幫助客戶提高研發(fā)管理效率、縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提升產(chǎn)品可靠性。20 年來(lái)，先后與 Altium、ARM、Ansys、Minitab、Green Hills、EPLAN、QT、QA Systems、MicroFocus、Visu-IT、HighTec、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、IncrediBuild、Adobe等多家全球知名公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并作為他們?cè)谥袊?guó)區(qū)的主要分銷(xiāo)合作伙伴服務(wù)了數(shù)千家中國(guó)本土客戶，為客戶提供從芯片級(jí)開(kāi)發(fā)工具、EDA 設(shè)計(jì)工具、軟件編譯以及測(cè)試工具、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具、仿真工具、電氣設(shè)計(jì)工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經(jīng)驗(yàn)積累，真正的幫助客戶實(shí)現(xiàn)了讓研發(fā)更簡(jiǎn)單、更可靠、更高效的目標(biāo)。歡迎關(guān)注“億道電子”公眾號(hào)了解更多研發(fā)工具軟件知識(shí)

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MBSE助力提升自動(dòng)駕駛汽車(chē)的功能安全與信息安全

2023-02-15

本文原刊登于Ansys Blog：《MBSE Enhances the Safety and Cybersecurity of Autonomous Vehicles》作者：Tim Palucka | Ansys Advantage總編輯隨著配備高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的汽車(chē)不斷更新升級(jí)，以及業(yè)界致力于生產(chǎn)能夠在道路上相互通信的全自動(dòng)駕駛汽車(chē)（AV），這就使得汽車(chē)系統(tǒng)將變得更加龐大而且復(fù)雜。與此同時(shí)，它要求汽車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有更高的安全性與保密性。然而，安全性與保密性這兩個(gè)需求有時(shí)候會(huì)產(chǎn)生沖突。為了提高車(chē)輛的安全性，需要額外的組件來(lái)監(jiān)控車(chē)輛的運(yùn)行，但由于這些組件可能會(huì)提供新的攻擊點(diǎn)，這使得黑客有機(jī)會(huì)訪問(wèn)控制系統(tǒng)與軟件，因此這可能會(huì)降低車(chē)輛的信息安全。為了支持此類(lèi)大型復(fù)雜系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)并且為汽車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供魯棒性的開(kāi)發(fā)框架，日本日立工業(yè)與控制解決方案有限公司（Hitachi Industry & Control Solutions）在2019年成立了一個(gè)名為MBSE設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室（MBSE Design Lab）的專(zhuān)職部門(mén)。2022年10月，該部門(mén)經(jīng)過(guò)規(guī)模擴(kuò)張并更名為MBSE設(shè)計(jì)中心（MBSE Design Center）。這個(gè)基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）設(shè)計(jì)中心將Ansys SCADE嵌入式軟件和Ansys medini analyze功能安全與信息安全仿真軟件作為其汽車(chē)設(shè)計(jì)方法中安全與保密的關(guān)鍵要素。在支持汽車(chē)原始制造商(OEM)與一級(jí)供應(yīng)商(Tier 1)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛、汽車(chē)信息娛樂(lè)以及汽車(chē)控制系統(tǒng)的過(guò)程中，日立工業(yè)與控制解決方案公司通過(guò)MBSE設(shè)計(jì)中心實(shí)施功能安全與信息安全管理策略。從功能角度來(lái)看，Ansys SCADE Architect適用于通過(guò)逐步迭代內(nèi)部細(xì)節(jié)來(lái)進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)；Ansys medini analyze能夠在一個(gè)通用模型上開(kāi)展兩種分析——功能安全分析與信息安全分析。日立工業(yè)與控制解決方案公司MBSE設(shè)計(jì)中心總經(jīng)理Takeo Hashimoto表示：“我們相信Ansys仿真工具與MBSE的集成使我們能夠了解整個(gè)設(shè)計(jì)流程，從而可以降低開(kāi)發(fā)成本，提高工程效率，推動(dòng)創(chuàng)新和設(shè)計(jì)出極具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品?！比樟⒐I(yè)與控制解決方案公司采用Ansys解決方案管理汽車(chē)功能安全與信息安全的流程圖創(chuàng)建MBSE解決方案在過(guò)去的10年里，日立工業(yè)與控制解決方案公司的開(kāi)發(fā)方式經(jīng)歷了從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)到系統(tǒng)工程，最后到MBSE的轉(zhuǎn)變。在此之前，汽車(chē)行業(yè)的開(kāi)發(fā)工作變得越來(lái)越龐大而復(fù)雜，從而導(dǎo)致客戶的汽車(chē)開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題頻發(fā)。Hashimoto表示：“開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)在驗(yàn)證流程中經(jīng)歷了大量返工，而這些問(wèn)題已經(jīng)無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法解決。我們花費(fèi)了大量時(shí)間來(lái)研究，如何處理相關(guān)需求，以及如何有效使用現(xiàn)有資產(chǎn)來(lái)解決上游流程的文檔不足問(wèn)題，因?yàn)槲臋n是驗(yàn)證流程的基礎(chǔ)所在?！痹诮?jīng)過(guò)詳細(xì)研究后，我們得出了結(jié)論：系統(tǒng)工程才是問(wèn)題的解決方案。根據(jù)國(guó)際系統(tǒng)工程協(xié)會(huì)（International Council on Systems Engineering，簡(jiǎn)稱INCOSE）的定義，系統(tǒng)工程是“利用系統(tǒng)原理與概念，以及科學(xué)、技術(shù)與管理方法使工程系統(tǒng)順利實(shí)施、使用和停止運(yùn)行的跨學(xué)科綜合方法。具體而言，它專(zhuān)注于在開(kāi)發(fā)周期的早期階段制定、平衡和整合利益相關(guān)方的目標(biāo)、方向與成功標(biāo)準(zhǔn)，以及定義實(shí)際或預(yù)期的客戶需求、運(yùn)營(yíng)概念與所需功能?！盚ashimoto表示：“但是，當(dāng)時(shí)在日本關(guān)于系統(tǒng)工程的文獻(xiàn)少之甚少。在日本多所創(chuàng)新高校的幫助下，并根據(jù)INCOSE提供的海外文獻(xiàn)資料，我們通過(guò)反復(fù)的試錯(cuò)逐步開(kāi)發(fā)了系統(tǒng)工程。我們可以稱得上是日本系統(tǒng)工程實(shí)踐的開(kāi)拓者?！奔词箤?shí)施了系統(tǒng)工程，當(dāng)開(kāi)展上游流程的需求分析與架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)信息變得極為龐雜，而傳統(tǒng)的基于紙張的系統(tǒng)工程開(kāi)發(fā)方式遭遇了新的挑戰(zhàn)，即很難在開(kāi)發(fā)與管理的同時(shí)保持整體一致性與完整性。日立工業(yè)與控制解決方案公司很快就轉(zhuǎn)向MBSE，INCOSE把它定義為“從概念設(shè)計(jì)階段開(kāi)始、一直持續(xù)到整個(gè)開(kāi)發(fā)與生命周期后期階段、以用于支持系統(tǒng)需求、設(shè)計(jì)、分析、驗(yàn)證與確認(rèn)活動(dòng)的形式化建模應(yīng)用?！睂?shí)際上，通過(guò)引入MBSE（即利用可以表示系統(tǒng)多層次需求和功能之間關(guān)系的系統(tǒng)模型），不僅有利于包括工程師在內(nèi)的利益相關(guān)方達(dá)成共識(shí)，而且能夠在開(kāi)發(fā)與管理大型復(fù)雜系統(tǒng)的同時(shí)保持整體一致性與完整性。日立工業(yè)與控制解決方案公司MBSE的三大軸心把仿真融入MBSE流程利用MBSE，工程師能夠輕松地在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程的早期階段頻繁分析與仿真，以便確認(rèn)相關(guān)需求，同時(shí)對(duì)多種設(shè)計(jì)備選方案進(jìn)行審核，以避免花費(fèi)資金來(lái)開(kāi)發(fā)最終無(wú)法滿足需求的原型。日立工業(yè)與控制解決方案公司的工程團(tuán)隊(duì)花費(fèi)了一些時(shí)間，來(lái)確定把Ansys仿真解決方案集成到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程的最佳方式。如果不進(jìn)行這種集成，工程師就無(wú)法驗(yàn)證需求，而且也無(wú)法全面評(píng)估性能、成本與風(fēng)險(xiǎn)權(quán)衡因素。如前所述，在安全性設(shè)計(jì)中，標(biāo)準(zhǔn)做法是設(shè)計(jì)外部組件來(lái)監(jiān)控組件故障。這樣可以確保檢測(cè)出由組件故障引起的異常情況。然而，在安全保障設(shè)計(jì)中，這種外部組件也會(huì)成為攻擊的切入點(diǎn)，從而產(chǎn)生保密風(fēng)險(xiǎn)。解決這些相互沖突對(duì)安全和保密來(lái)說(shuō)是非常關(guān)鍵的。Hashimoto表示：“Ansys仿真解決方案對(duì)可視化相互沖突的功能安全需求與信息安全需求結(jié)構(gòu)以及確保它們的可追溯性起到非常大的作用，因?yàn)樗鼈兡軌驈牟煌嵌燃泄芾硇枨笈c設(shè)計(jì)模型，同時(shí)提供完整流程的概況。”日立工業(yè)與控制解決方案公司的工程師采用medini analyze集成和分析統(tǒng)一架構(gòu)，以便他們?cè)诠δ馨踩c信息安全方面實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)。此外，他們還在相關(guān)項(xiàng)定義(Item Definition)流程中采用SCADE Architect，其可以在安全與保密范圍內(nèi)逐步實(shí)現(xiàn)架構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。然后，相關(guān)架構(gòu)可以導(dǎo)入到medini analyze中，從而最終可以消除分析目標(biāo)與分析粒度的不一致性。Hashimoto表示：“我們認(rèn)為，仿真軟件產(chǎn)品之間的這種協(xié)作正是使用Ansys工具的最大優(yōu)勢(shì)。”基于Ansys SCADE Architect的MBSE方法可以從眾多方面構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)，以便專(zhuān)家們可以在不同功能安全與信息安全領(lǐng)域達(dá)成共識(shí)，從而有助于實(shí)現(xiàn)最佳的架構(gòu)解決方案。Hashimoto表示：“從工程公司的角度來(lái)看，如果開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)由于開(kāi)發(fā)大型復(fù)雜系統(tǒng)遇到了麻煩，引入MBSE方法可以提高項(xiàng)目效率。因?yàn)樵摲椒ㄊ宫F(xiàn)場(chǎng)能夠處理需要滿足的需求以及明確系統(tǒng)開(kāi)發(fā)目標(biāo)，從而將設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)活動(dòng)區(qū)分開(kāi)。我們認(rèn)為這就是我們工程公司的投資回報(bào)。”利用系統(tǒng)工程與MBSE方法，日立工業(yè)與控制解決方案公司在過(guò)去10年里已經(jīng)參與了13家公司的35個(gè)項(xiàng)目。憑借Ansys仿真解決方案，他們希望能在未來(lái)10年實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目參與數(shù)量的大幅提高。Hashimoto表示：“我們將會(huì)在整個(gè)產(chǎn)品生命周期為整個(gè)工作場(chǎng)所提供更大的價(jià)值。利用Ansys工具以及日立工業(yè)與控制解決方案公司的MBSE工程方法，我們將大力支持汽車(chē)行業(yè)的自動(dòng)駕駛開(kāi)發(fā)工作，同時(shí)以更緊密的方式幫助客戶解決生產(chǎn)制造問(wèn)題?！保ㄎ恼聛?lái)源公眾號(hào)：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關(guān)于億道電子億道電子技術(shù)有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國(guó)內(nèi)資深的研發(fā)工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國(guó)廣大的制造業(yè)客戶提供研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理過(guò)程中使用的各種軟件開(kāi)發(fā)工具，致力于幫助客戶提高研發(fā)管理效率、縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提升產(chǎn)品可靠性。20 年來(lái)，先后與 Altium、ARM、Ansys、Minitab、Green Hills、EPLAN、QT、QA Systems、MicroFocus、Visu-IT、HighTec、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、IncrediBuild、Adobe等多家全球知名公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并作為他們?cè)谥袊?guó)區(qū)的主要分銷(xiāo)合作伙伴服務(wù)了數(shù)千家中國(guó)本土客戶，為客戶提供從芯片級(jí)開(kāi)發(fā)工具、EDA 設(shè)計(jì)工具、軟件編譯以及測(cè)試工具、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具、仿真工具、電氣設(shè)計(jì)工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經(jīng)驗(yàn)積累，真正的幫助客戶實(shí)現(xiàn)了讓研發(fā)更簡(jiǎn)單、更可靠、更高效的目標(biāo)。歡迎關(guān)注“億道電子”公眾號(hào)了解更多研發(fā)工具軟件知識(shí)

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Ansys 2023 R1 新版本正式發(fā)布

2023-02-14

Ansys發(fā)布的新功能讓產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)事半功倍，將助力各行業(yè)客戶在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工程領(lǐng)域大獲成功。主要亮點(diǎn)憑借最新推出的Ansys 2023 R1版本，工程師可通過(guò)全新的云端選項(xiàng)和多個(gè)圖形處理器（GPU）的優(yōu)化使用，以過(guò)去難以企及的速度仿真更復(fù)雜的產(chǎn)品通過(guò)支持協(xié)作式、基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）工作流程，新版本有助于充分發(fā)揮仿真的優(yōu)勢(shì)人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)（AI/ML）以及其他先進(jìn)技術(shù)的擴(kuò)展集成可提高效率并改善用戶體驗(yàn)Ansys 2023 R1新版本中的軟件和服務(wù)改進(jìn)囊括并增強(qiáng)了眾多工程仿真功能，旨在為多學(xué)科工程和研發(fā)團(tuán)隊(duì)提供可觀的優(yōu)勢(shì)。Ansys 2023 R1展現(xiàn)性能改進(jìn)、跨學(xué)科工作流程集成和創(chuàng)新功能等優(yōu)勢(shì)，使企業(yè)在面對(duì)復(fù)雜性和集成挑戰(zhàn)時(shí)輕松應(yīng)對(duì)，加速設(shè)計(jì)新一代突破性產(chǎn)品。Ansys產(chǎn)品副總裁Shane Emswiler表示：“仿真讓設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠快速、自信地制定決策，以幫助企業(yè)奠定市場(chǎng)領(lǐng)先地位，從而朝著正確方向篤定前行。我們的最新技術(shù)發(fā)展通過(guò)更高的精度、簡(jiǎn)化的工作流程和云端可擴(kuò)展性能夠幫助工程師獲得更大的成功。”增強(qiáng)仿真性能結(jié)構(gòu)產(chǎn)品組合推出新的特性和功能，支持用戶執(zhí)行更準(zhǔn)確可靠、更高效和可定制的仿真分析。例如，憑借Ansys? Mechanical?中的新功能，用戶能夠利用AI/ML來(lái)確定運(yùn)行仿真所需的計(jì)算資源和時(shí)間。此外，Ansys 2023 R1還借助高性能計(jì)算（HPC）突破硬件容量限制，并采用基于GPU的增強(qiáng)型求解器算法，使用戶能夠更高效地運(yùn)行大型高保真度仿真。Ansys? Fluent?計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）軟件中完整發(fā)布的多GPU求解器功能，能夠?yàn)閺V泛的應(yīng)用充分發(fā)揮多個(gè)GPU的強(qiáng)大功能，從而顯著減少求解時(shí)間和總功耗。此次完整發(fā)布版本增加了對(duì)組分輸運(yùn)、非剛性（non-stiff）反應(yīng)流以及大渦仿真（LES）增強(qiáng)數(shù)值計(jì)算的支持。由AWS提供支持的Ansys Gateway，使開(kāi)發(fā)人員、設(shè)計(jì)人員和工程師能夠隨時(shí)隨地，在幾乎任何設(shè)備上通過(guò)Web瀏覽器管理其完整的Ansys仿真和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工程（CAD/CAE）項(xiàng)目。新版本不僅有助于設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)快速創(chuàng)建或調(diào)整虛擬機(jī)和HPC集群規(guī)模，而且還能夠通過(guò)AWS云端訂閱和靈活的單點(diǎn)登錄SSO功能簡(jiǎn)化團(tuán)隊(duì)對(duì)企業(yè)云環(huán)境的訪問(wèn)。Ansys 2023 R1版本更新中，包括在Ansys Fluent中完整發(fā)布面向各種應(yīng)用的多GPU求解器功能（如圖）工作流程集成與自動(dòng)化此外，Ansys 2023 R1還基于材料、仿真流程和數(shù)據(jù)管理（SPDM）、優(yōu)化以及MBSE功能，通過(guò)支持智能工作流程自動(dòng)化和協(xié)作來(lái)提高工程效率。Ansys Connect產(chǎn)品組合進(jìn)一步改善用戶體驗(yàn)，提供新集成特性和易用的功能，更加輕松地支持最新流程、工具和數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，為不同的工程團(tuán)隊(duì)協(xié)作帶來(lái)更多便利。日立工業(yè)與控制解決方案公司MBSE設(shè)計(jì)中心總經(jīng)理Takeo Hashimoto指出：“我們相信Ansys仿真工具與MBSE的集成，能夠使我們了解整個(gè)設(shè)計(jì)流程，從而降低開(kāi)發(fā)成本，提高工程效率，促進(jìn)創(chuàng)新和設(shè)計(jì)出極具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。利用Ansys工具以及日立工業(yè)與控制解決方案公司MBSE工程方法，我們將大力支持汽車(chē)行業(yè)的自動(dòng)駕駛開(kāi)發(fā)工作，同時(shí)以更緊密的方式幫助客戶解決生產(chǎn)制造問(wèn)題?！惫こ處熯€可以通過(guò)Ansys? optiSLang?“一鍵式”仿真工具鏈優(yōu)化來(lái)提高效率，以執(zhí)行設(shè)計(jì)研究，從而快速探索最佳設(shè)計(jì)。這些相同的優(yōu)化算法可用于在Ansys ModelCenter中開(kāi)展面向MBSE的權(quán)衡研究。此外，F(xiàn)luent用戶還可以使用來(lái)自optiSLang的優(yōu)化功能，以及使用Ansys Minerva的SPDM解決方案進(jìn)行更智能的協(xié)作和數(shù)據(jù)管理。在整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程中銳意創(chuàng)新在半導(dǎo)體領(lǐng)域，Ansys憑借同樣應(yīng)用在臺(tái)積電3Dblox Reference Flow中的Ansys? RedHawk-SC?和RedHawk-SC?Electrothermal，以有力支持電源完整性、信號(hào)完整性和熱可靠性簽核工作，從而將繼續(xù)保持3D-IC多物理場(chǎng)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。RedHawk-SC Electrothermal中全新的熱分析方法只需占用以往一半的內(nèi)存，即可更高效地處理復(fù)雜的設(shè)計(jì)。Ansys? PowerArtist?進(jìn)行了RTL功耗預(yù)測(cè)分析特性更新，可實(shí)現(xiàn)全新水平的性能和預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。新版本RedHawk-SC的數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)?？s小30%，瞬態(tài)仿真求解速度提升了兩倍，工程師能夠更高效地解決復(fù)雜的設(shè)計(jì)問(wèn)題。Ansys??Granta?目前可在云端提供材料生態(tài)數(shù)據(jù)和工具，有助于優(yōu)化材料選擇，以獲得更低成本、更具可持續(xù)性的產(chǎn)品。在Ansys電子產(chǎn)品組合中，用戶可以通過(guò)并行調(diào)整單個(gè)3D組件單元來(lái)加速有限大陣列天線的仿真。這項(xiàng)卓越的技術(shù)在業(yè)界無(wú)人能及，并將為面向衛(wèi)星通信、汽車(chē)?yán)走_(dá)和航空航天應(yīng)用設(shè)計(jì)天線的企業(yè)提供支持。Kymeta工程副總裁Paul Klassen表示：“Kymeta致力于全球衛(wèi)星和蜂窩寬帶通信領(lǐng)域的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，我們力求打造振奮人心的創(chuàng)新產(chǎn)品，而Ansys在幫助引入從微電子到熱機(jī)械結(jié)構(gòu)的新型天線和機(jī)械硬件技術(shù)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。我們使用Mechanical、Fluent和HFSS中的豐富工具集來(lái)探索最佳設(shè)計(jì)，并且正在將Granta和Sherlock集成到我們的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程中，同時(shí)針對(duì)工業(yè)、商業(yè)和消費(fèi)類(lèi)應(yīng)用中惡劣的振動(dòng)和熱環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)?！保ㄎ恼聛?lái)源公眾號(hào)：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關(guān)于億道電子億道電子技術(shù)有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國(guó)內(nèi)資深的研發(fā)工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國(guó)廣大的制造業(yè)客戶提供研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理過(guò)程中使用的各種軟件開(kāi)發(fā)工具，致力于幫助客戶提高研發(fā)管理效率、縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提升產(chǎn)品可靠性。20 年來(lái)，先后與 Altium、ARM、Ansys、Minitab、Green Hills、EPLAN、QT、QA Systems、MicroFocus、Visu-IT、HighTec、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、IncrediBuild、Adobe等多家全球知名公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并作為他們?cè)谥袊?guó)區(qū)的主要分銷(xiāo)合作伙伴服務(wù)了數(shù)千家中國(guó)本土客戶，為客戶提供從芯片級(jí)開(kāi)發(fā)工具、EDA 設(shè)計(jì)工具、軟件編譯以及測(cè)試工具、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具、仿真工具、電氣設(shè)計(jì)工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經(jīng)驗(yàn)積累，真正的幫助客戶實(shí)現(xiàn)了讓研發(fā)更簡(jiǎn)單、更可靠、更高效的目標(biāo)。歡迎關(guān)注“億道電子”公眾號(hào)了解更多研發(fā)工具軟件知識(shí)

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仿真技術(shù)推動(dòng)更安全的自動(dòng)駕駛汽車(chē)持續(xù)發(fā)展

2023-02-13

本文原刊登于Ansys Blog：《How Simulation Drives the Top Automotive Trends: Autonomous Vehicles》作者：Kim Woodham | Ansys 行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)理Laura Carter | Ansys 高級(jí)市場(chǎng)傳播撰稿人如今距離自動(dòng)駕駛車(chē)輛的普及還有很長(zhǎng)一段路，而我們中的大部分人也不急于放棄對(duì)方向盤(pán)的掌控。近期美國(guó)汽車(chē)協(xié)會(huì)的一項(xiàng)調(diào)研顯示，與開(kāi)發(fā)全自動(dòng)駕駛體驗(yàn)相比，大部分用戶更樂(lè)于看到對(duì)現(xiàn)有駕駛輔助系統(tǒng)的改進(jìn)。事實(shí)上，85%的受訪者表示對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)感到擔(dān)憂或感覺(jué)沒(méi)有把握。不過(guò)，原始設(shè)備制造商（OEM）仍在持續(xù)推進(jìn)自動(dòng)駕駛汽車(chē)（AV）技術(shù)的發(fā)展，并進(jìn)一步拓展高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)將有望通過(guò)更加成熟的自動(dòng)駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)此類(lèi)優(yōu)勢(shì)。由于能夠避免駕駛者人工操作失誤的弊端，自動(dòng)駕駛可以為所有乘客（以及駕駛途中遇到的行人）帶來(lái)變革性的安全水平。它們還有助于提高交通技術(shù)的普惠性，改善空氣質(zhì)量，并可結(jié)合周密的城市規(guī)劃，減少交通堵塞，造就更加環(huán)保的城市環(huán)境。借助仿真有望實(shí)現(xiàn)更安全的汽車(chē)自動(dòng)駕駛當(dāng)然，自動(dòng)駕駛技術(shù)的優(yōu)勢(shì)存在一大假設(shè)，即消除駕駛過(guò)程中的人為因素就能夠從根源上消除大部分交通事故。雖然這種說(shuō)法在一定程度上沒(méi)錯(cuò)，但實(shí)現(xiàn)安全性取決于無(wú)人駕駛技術(shù)本身能夠發(fā)揮預(yù)期表現(xiàn)。確保自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的技術(shù)安全性需要借助仿真進(jìn)行大量測(cè)試與驗(yàn)證。Ansys自動(dòng)駕駛汽車(chē)業(yè)務(wù)拓展兼學(xué)科專(zhuān)家Gilles Gallee表示：“采用自動(dòng)駕駛技術(shù)基本上能夠減少對(duì)駕駛產(chǎn)生不利影響的所有人為因素。因此，為了消除這些風(fēng)險(xiǎn)因素，在完全接納自動(dòng)駕駛汽車(chē)之前，我們必須能以高置信度驗(yàn)證自動(dòng)駕駛比人工駕駛更加安全這一結(jié)論。在我們推進(jìn)各級(jí)自動(dòng)駕駛水平的過(guò)程中，原始設(shè)備制造商面臨的主要問(wèn)題在于如何提高技術(shù)的安全性，以及如何向相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)證明自動(dòng)駕駛實(shí)際上比人工駕駛更安全。”在自動(dòng)駕駛技術(shù)領(lǐng)域，OEM無(wú)法僅憑測(cè)試就重現(xiàn)安全性能。獲得許可所需的方法節(jié)點(diǎn)或法規(guī)體系、方法與程序皆基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制訂的標(biāo)準(zhǔn)。因此，獲得ISO認(rèn)證屬于OEM的關(guān)鍵要?jiǎng)?wù)，因?yàn)橛嘘P(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了充分證明安全性水平需采用的方法。這意味著OEM必須采用預(yù)期功能安全（SOTIF）場(chǎng)景，并應(yīng)用特定測(cè)試方法來(lái)證明其系統(tǒng)安全性。SOTIF（ISO PAS/21448）是專(zhuān)為解決汽車(chē)軟件開(kāi)發(fā)人員面臨的自動(dòng)與半自動(dòng)駕駛汽車(chē)安全難題而開(kāi)發(fā)。與開(kāi)展大量難以實(shí)現(xiàn)的物理測(cè)試相比，仿真是可驗(yàn)證AV系統(tǒng)安全性的唯一低成本且快速的方法。Gallee指出：“功能安全性的關(guān)鍵在于降低由軟件、硬件與傳感器失效等系統(tǒng)故障造成的風(fēng)險(xiǎn)，除了功能安全性，SOTIF還致力于開(kāi)發(fā)正確的態(tài)勢(shì)感知，以確保安全。”Ansys medini analyze安全分析軟件為Ansys生態(tài)系統(tǒng)提供了功能安全性基準(zhǔn)。medini analyze可以提供基于模型的系統(tǒng)方法和方式，以支持在該領(lǐng)域成功開(kāi)展安全性分析。為了解決大量驗(yàn)證工作帶來(lái)的問(wèn)題，Ansys還提供了與medini analyze并行運(yùn)行的仿真工具鏈。該工具鏈將大規(guī)模仿真與統(tǒng)計(jì)和場(chǎng)景分析相結(jié)合。它包含Ansys AVxcelerate Sensors，可通過(guò)虛擬傳感器仿真真實(shí)場(chǎng)景中的傳感器感知與行為能力，另外還包含Ansys optiSLang，其可以提供高效的可靠性分析與基于場(chǎng)景的驗(yàn)證。為展示這些功能的表現(xiàn)，Gallee的團(tuán)隊(duì)在去年12月提議奔馳公司采用optiSLang，最終成功地向德國(guó)監(jiān)管機(jī)構(gòu)展示了有關(guān)安全性，奠定了梅賽德斯·奔馳2022 S級(jí)全球首款L3自動(dòng)駕駛汽車(chē)的地位。上面高亮顯示的黃色欄說(shuō)明原始設(shè)備制造商在全自動(dòng)駕駛方面取得的進(jìn)展。目前他們正在開(kāi)發(fā)介于L3與L4之間的解決方案；不過(guò)，他們會(huì)繼續(xù)深入探索L2與L3領(lǐng)域。就L3級(jí)而言，安全責(zé)任開(kāi)始從駕駛員轉(zhuǎn)移到OEM。安全性無(wú)疑是OEM考慮的最重要主題，尤其是在開(kāi)發(fā)首批L3級(jí)自動(dòng)駕駛汽車(chē)方面，它們代表了汽車(chē)行業(yè)的重大技術(shù)變革。L3是一個(gè)重要里程碑的原因在于它標(biāo)志著首個(gè)自動(dòng)化功能的誕生，其中OEM認(rèn)同在車(chē)輛運(yùn)行方面承擔(dān)全部責(zé)任。另外，在系統(tǒng)完全運(yùn)行的情況下，OEM需要對(duì)其發(fā)生的事故承擔(dān)責(zé)任，因此，這標(biāo)志著汽車(chē)制造商責(zé)任的重大轉(zhuǎn)變。Gallee表示：“梅賽德斯·奔馳成功實(shí)現(xiàn)L3級(jí)自動(dòng)駕駛事實(shí)上是市場(chǎng)的模板。同時(shí)，我們還與寶馬公司合作實(shí)施工具鏈，目的是在實(shí)際安全性分析之前證明自動(dòng)駕駛汽車(chē)的安全性。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，相信其它OEM肯定會(huì)采用這些經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的方法，尤其是相關(guān)的仿真方法?！崩眯袨轭A(yù)測(cè)與目標(biāo)檢測(cè)功能感知不明顯對(duì)象自動(dòng)駕駛的兩大要素是行為預(yù)測(cè)與3D目標(biāo)檢測(cè)。這兩個(gè)方面都涉及傳感器與感知軟件。這些功能目的在于通過(guò)感知運(yùn)動(dòng)車(chē)輛周邊行人行為以及車(chē)內(nèi)駕駛員疲勞或疏忽而減少事故。順利實(shí)現(xiàn)這些功能基本都需要采用經(jīng)人工智能（AI）強(qiáng)化的高級(jí)識(shí)別技術(shù)。在當(dāng)前環(huán)境中，所謂的L3級(jí)自動(dòng)駕駛，主要是指最高速度約為每小時(shí)40英里（每小時(shí)60公里）的自動(dòng)駕駛汽車(chē)行為。速度超過(guò)每小時(shí)40英里必然會(huì)提高風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致精度要求提高，同時(shí)需要加大預(yù)測(cè)技術(shù)的投入，如：行人、動(dòng)物與障礙物探測(cè)。Gallee表示：“盡管L3自動(dòng)駕駛的應(yīng)用樹(shù)立了業(yè)界的里程碑，與將來(lái)的趨勢(shì)相比，還是有其局限性。它的局限性一方面來(lái)自與感知技術(shù)關(guān)聯(lián)的需求。當(dāng)今傳感器精度或可靠性不足以支持高級(jí)預(yù)測(cè)，因此，新一代技術(shù)將涉及在更快速度場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)更優(yōu)化的性能?！睘榱酥С诌@方面的計(jì)劃，OEM和汽車(chē)供應(yīng)商正在提高傳感技術(shù)在整體性能方面的準(zhǔn)確性。有關(guān)監(jiān)管部門(mén)也期望此類(lèi)發(fā)展能有所建樹(shù)，以支持駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，這無(wú)疑會(huì)給感知技術(shù)、基于AI的機(jī)器學(xué)習(xí)以及攝像頭開(kāi)發(fā)帶來(lái)巨大壓力。我們需要實(shí)現(xiàn)何種水平的準(zhǔn)確性和傳感器性能還有待觀察。為確保AV的安全性與長(zhǎng)期可靠性，OEM需要在早期階段對(duì)感知技術(shù)進(jìn)行評(píng)估。這最終將需要更多的傳感器與場(chǎng)景仿真，進(jìn)而助力推進(jìn)測(cè)試與開(kāi)發(fā)目標(biāo)。Ansys仿真包括熱成像攝像頭等各類(lèi)傳感器的獨(dú)特功能，將在其開(kāi)發(fā)目標(biāo)過(guò)程中發(fā)揮重要作用。利用無(wú)人駕駛實(shí)現(xiàn)無(wú)人配送展望未來(lái)，成熟的全自動(dòng)駕駛技術(shù)趨勢(shì)的第一步是網(wǎng)約車(chē)服務(wù)，包括“自動(dòng)駕駛出租車(chē)”服務(wù)，又稱為最后一英里配送。一般情況下這種應(yīng)用涉及通過(guò)自動(dòng)駕駛車(chē)隊(duì)從附近店面交付物資與服務(wù) - 通過(guò)網(wǎng)約車(chē)企業(yè)在市區(qū)應(yīng)用環(huán)境提供全面實(shí)現(xiàn)L4或L5自動(dòng)駕駛水平的服務(wù)。在特定場(chǎng)景下，通過(guò)結(jié)合高級(jí)AI算法和人類(lèi)輔助超高速遠(yuǎn)程操作可以實(shí)現(xiàn)妥善交付。Gallee表示：“這方面的挑戰(zhàn)涉及地圖功能與可靠性以及城區(qū)衛(wèi)星信號(hào)覆蓋，這有可能導(dǎo)致道路定位不準(zhǔn)，大都通常會(huì)受建筑物與其它一些干擾點(diǎn)影響?！?這一點(diǎn)是我們?cè)S多客戶議題的核心，這也影響了我們助力客戶的長(zhǎng)遠(yuǎn)數(shù)字化舉措的實(shí)施?！睘榱送七M(jìn)這項(xiàng)任務(wù)，仍有幾個(gè)問(wèn)題有待解決：我們?nèi)绾未_保這項(xiàng)任務(wù)在更加復(fù)雜的道路環(huán)境中取得成功？在沒(méi)有天線、GPS或者衛(wèi)星導(dǎo)航情況下，配送車(chē)輛必須通過(guò)隧道或者必須進(jìn)入地下停車(chē)場(chǎng)時(shí)會(huì)發(fā)生什么？這種復(fù)雜度需要更加先進(jìn)的仿真以及相關(guān)AI功能。由Ansys仿真軟件提供支持的無(wú)人駕駛貨運(yùn)與交通運(yùn)輸解決方案提供商EasyMile已經(jīng)在這種模式下開(kāi)始運(yùn)營(yíng)。攜手Ansys為更先進(jìn)的自動(dòng)駕駛奠定安全基礎(chǔ)加快自動(dòng)駕駛的發(fā)展需要采集多個(gè)方面的信息，包括雷達(dá)、激光雷達(dá)、傳感器和其它AI增強(qiáng)軟件技術(shù)，另外還需要實(shí)現(xiàn)廣闊數(shù)字環(huán)境中的無(wú)縫通信。目前OEM廠商和其它交通運(yùn)輸解決方案提供商正借助Ansys仿真軟件改進(jìn)其無(wú)人駕駛技術(shù)，以更快實(shí)現(xiàn)安全合規(guī)。Ansys提供了可支持此類(lèi)計(jì)劃的豐富解決方案。Ansys AVxcelerate Sensors可輕松集成地面實(shí)況傳感器仿真，包括攝像頭、雷達(dá)、熱感攝像頭和激光雷達(dá)，以虛擬方式評(píng)估復(fù)雜的ADAS系統(tǒng)與自動(dòng)駕駛汽車(chē)。Ansys HFSS是一款3D電磁（EM）仿真軟件，用于設(shè)計(jì)和仿真高頻電子產(chǎn)品，如：天線、天線陣列、射頻或微波組件、高速互連、濾波器、連接器、IC封裝與印刷電路板。Ansys medini analyze是基于模型的端到端安全性與網(wǎng)絡(luò)安全解決方案，用于加快自動(dòng)駕駛系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與認(rèn)證。Ansys optiSLang流程集成與設(shè)計(jì)優(yōu)化軟件可以自動(dòng)執(zhí)行可靠性設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程的關(guān)鍵功能。Ansys SCADE面向軟件設(shè)計(jì)和驗(yàn)證、基于模型的軟件工程環(huán)境，對(duì)電氣化動(dòng)力總成集成、電池管理系統(tǒng)和汽車(chē)電氣系統(tǒng)應(yīng)用至關(guān)重要。Ansys Speos光學(xué)設(shè)計(jì)軟件提供了自動(dòng)駕駛汽車(chē)傳感器綜合仿真的功能，包括激光雷達(dá)、雷達(dá)以及攝像頭設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。以上產(chǎn)品只是Ansys支持自動(dòng)駕駛汽車(chē)開(kāi)發(fā)廣泛產(chǎn)品組合的部分示例。敬請(qǐng)關(guān)注后續(xù)更多探討仿真技術(shù)助力前沿行業(yè)的最新進(jìn)展，包括相關(guān)Ansys產(chǎn)品的介紹。（文章來(lái)源公眾號(hào)：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關(guān)于億道電子億道電子技術(shù)有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國(guó)內(nèi)資深的研發(fā)工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國(guó)廣大的制造業(yè)客戶提供研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理過(guò)程中使用的各種軟件開(kāi)發(fā)工具，致力于幫助客戶提高研發(fā)管理效率、縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提升產(chǎn)品可靠性。20 年來(lái)，先后與 Altium、ARM、Ansys、Minitab、Green Hills、EPLAN、QT、QA Systems、MicroFocus、Visu-IT、HighTec、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、IncrediBuild、Adobe等多家全球知名公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并作為他們?cè)谥袊?guó)區(qū)的主要分銷(xiāo)合作伙伴服務(wù)了數(shù)千家中國(guó)本土客戶，為客戶提供從芯片級(jí)開(kāi)發(fā)工具、EDA 設(shè)計(jì)工具、軟件編譯以及測(cè)試工具、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具、仿真工具、電氣設(shè)計(jì)工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經(jīng)驗(yàn)積累，真正的幫助客戶實(shí)現(xiàn)了讓研發(fā)更簡(jiǎn)單、更可靠、更高效的目標(biāo)。歡迎關(guān)注“億道電子”公眾號(hào)了解更多研發(fā)工具軟件知識(shí)

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結(jié)構(gòu)仿真 | 在可持續(xù)能源領(lǐng)域掀起新波瀾

2023-02-10

本文原載于Ansys Advantage：《Making Waves in Sustainable Energy》美國(guó)、英國(guó)和許多其他國(guó)家都已制定宏大的可再生能源目標(biāo)，以緩解實(shí)際的氣候變化影響。英國(guó)曾聲明英國(guó)能源行業(yè)將于2050年實(shí)現(xiàn)碳凈零排放；美國(guó)也曾表示希望到2035年能全部使用可再生能源發(fā)電。盡管太陽(yáng)能技術(shù)和風(fēng)能技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始替代化石燃料，并且這兩種技術(shù)也已成為全球應(yīng)對(duì)氣候變化的基本備選方案，但是要實(shí)現(xiàn)宏大的目標(biāo)，僅憑借這兩種技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。有一種全球各地都可以利用的，蘊(yùn)藏豐富但卻被忽視的能源：潮汐能。通過(guò)開(kāi)發(fā)天然洋流蘊(yùn)含的能源，世界各國(guó)都可以從一種物理足跡相對(duì)較小，對(duì)環(huán)境的影響也最小的清潔、可再生、可靠及可預(yù)測(cè)的能源中大獲裨益。為實(shí)現(xiàn)商業(yè)化設(shè)定航向潮汐流發(fā)電仍然是一種新興的可再生能源技術(shù)，主要是因?yàn)樗婕皬?fù)雜的工程挑戰(zhàn)。如果要大規(guī)模采用潮汐發(fā)電來(lái)支持嚴(yán)格的可再生能源目標(biāo)，就必須成功克服這些挑戰(zhàn)。Orbital公司于2002年在蘇格蘭奧克尼成立，該公司確立了一個(gè)明確的目標(biāo)：完美整合工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)，研發(fā)顛覆性的商業(yè)化大功率潮汐渦輪機(jī)所需的先進(jìn)技術(shù)，并將其推廣到全世界。Orbital公司的旗艦解決方案O2，是一款長(zhǎng)達(dá)74米的渦輪機(jī)，通過(guò)錨定系統(tǒng)系泊在海床上。當(dāng)強(qiáng)勁的潮汐流沖擊O2時(shí)，巨型1MW雙水下轉(zhuǎn)子將發(fā)出電力。該轉(zhuǎn)子的葉片長(zhǎng)10米，可提供超過(guò)600平方米的面積來(lái)捕獲流動(dòng)的潮汐能。電力通過(guò)活動(dòng)線纜從渦輪機(jī)輸送到海床，然后通過(guò)鋪設(shè)在海床上的固定線纜，將能量輸送到陸地上的配電設(shè)施。Orbital公司設(shè)計(jì)O2的目的是，解決困擾潮汐渦輪機(jī)商業(yè)化的眾多歷史難題。與固定在海底的水下渦輪機(jī)不同，O2的轉(zhuǎn)子附著在可以升出水面的支撐腳上，從而便于進(jìn)行維護(hù)和維修。這是一個(gè)至關(guān)重要的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，因?yàn)楹Ｑ蟓h(huán)境非常惡劣，設(shè)備養(yǎng)護(hù)的難度與高成本過(guò)去一直都被視為潮汐渦輪機(jī)廣泛商業(yè)化的重大障礙。與現(xiàn)有潮汐渦輪機(jī)設(shè)計(jì)相比，精妙設(shè)計(jì)的O2有望顯著降低生產(chǎn)與維護(hù)成本。Orbital公司希望O2能成為實(shí)現(xiàn)潮汐能發(fā)電實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)需要?jiǎng)?chuàng)新工具Orbital公司成立于20多年以前，其工程團(tuán)隊(duì)采用了包括Ansys Mechanical在內(nèi)的先進(jìn)仿真解決方案，還有支持研發(fā)其潮汐技術(shù)的海上測(cè)試與演示程序。在Ansys英國(guó)精英渠道合作伙伴EDRMedeso的本地支持下，Orbital工程師利用Ansys Mechanical對(duì)含轉(zhuǎn)子、錨和鏈條的整個(gè)渦輪機(jī)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)載荷與環(huán)境載荷進(jìn)行仿真，從而確保設(shè)計(jì)能順利承受包括極端天氣狀況在內(nèi)的惡劣海況。潮汐渦輪機(jī)Ansys Mechanical助力Orbital團(tuán)隊(duì)在系統(tǒng)和組件層研究疲勞、振動(dòng)、剛度、彎折和其他問(wèn)題，包括嚴(yán)格分析O2設(shè)計(jì)上分布的數(shù)百個(gè)單獨(dú)連接點(diǎn)。Ansys Mechanical可以與Orbital工程師采用的其他工程工具無(wú)縫集成，便于開(kāi)展協(xié)作和交接設(shè)計(jì)任務(wù)。在進(jìn)行海上測(cè)試之前，Orbital利用Ansys Mechanical在低成本、無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的虛擬環(huán)境中，來(lái)快速建模和驗(yàn)證設(shè)計(jì)，加快O2的初始設(shè)計(jì)，從而將研發(fā)周期縮短了數(shù)年時(shí)間。Orbital工程師繼續(xù)采用Ansys Mechanical進(jìn)行性能探索與成本優(yōu)化，比如，減輕質(zhì)量與重量、提高可制造性、使用備選材料等。其工程團(tuán)隊(duì)的許多成員，都是從學(xué)生時(shí)期的高校工程項(xiàng)目就開(kāi)始使用Ansys Mechanical，而至今它仍是快速、低成本、進(jìn)行準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)分析的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。成功落地推出最近，Orbital在其蘇格蘭奧克尼總部附近完成了O2的安裝，那里擁有一部分世界上最強(qiáng)勁的潮汐流。O2錨定在歐洲海洋能源中心 (EMEC)的Fall of Warness泊位，其潮汐流速度超過(guò)每秒3米，并與陸上的電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電。O2不僅能產(chǎn)生足夠2,000戶家庭使用的電力，每年還能抵消由化石燃料產(chǎn)生的約2,000噸的二氧化碳。為了增強(qiáng)其對(duì)環(huán)境的積極影響，O2項(xiàng)目很快還將為歐洲海洋能源中心的陸上電解槽提供電力，該電解槽可生產(chǎn)綠色氫氣，可以展現(xiàn)潮汐能如何向交通和供暖領(lǐng)域提供更多的、可預(yù)測(cè)的可再生能源。在O2贏得成功的基礎(chǔ)上，Orbital現(xiàn)將重點(diǎn)放在向全球擁有強(qiáng)勁潮汐流的地區(qū)提供多部渦輪機(jī)，建造潮汐發(fā)電廠，從而將其技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化。隨著越來(lái)越多的O2渦輪機(jī)投入使用，該產(chǎn)品的商業(yè)化成本預(yù)計(jì)將隨著該技術(shù)在奧克尼的推出而顯著降低，讓潮汐發(fā)電成為全球各地盡快消除碳排放措施的重要選擇。展望未來(lái)，Orbital將繼續(xù)借助EDRMedeso提供的專(zhuān)業(yè)技術(shù)支持，充分運(yùn)用Ansys Mechanical和其他先進(jìn)的工程工具，不斷從成本和性能兩個(gè)方面改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。潮汐能發(fā)電的發(fā)展進(jìn)程雖然還不及風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電，而在虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、測(cè)試和驗(yàn)證Orbital潮汐渦輪機(jī)性能的能力，對(duì)于縮小其差距至關(guān)重要，最終充分發(fā)揮海洋能的潛力，助力扭轉(zhuǎn)氣候變化局面。（文章來(lái)源公眾號(hào)：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關(guān)于億道電子億道電子技術(shù)有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國(guó)內(nèi)資深的研發(fā)工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國(guó)廣大的制造業(yè)客戶提供研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理過(guò)程中使用的各種軟件開(kāi)發(fā)工具，致力于幫助客戶提高研發(fā)管理效率、縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提升產(chǎn)品可靠性。20 年來(lái)，先后與 Altium、ARM、Ansys、Minitab、Green Hills、EPLAN、QT、QA Systems、MicroFocus、Visu-IT、HighTec、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、IncrediBuild、Adobe等多家全球知名公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并作為他們?cè)谥袊?guó)區(qū)的主要分銷(xiāo)合作伙伴服務(wù)了數(shù)千家中國(guó)本土客戶，為客戶提供從芯片級(jí)開(kāi)發(fā)工具、EDA 設(shè)計(jì)工具、軟件編譯以及測(cè)試工具、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具、仿真工具、電氣設(shè)計(jì)工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經(jīng)驗(yàn)積累，真正的幫助客戶實(shí)現(xiàn)了讓研發(fā)更簡(jiǎn)單、更可靠、更高效的目標(biāo)。歡迎關(guān)注“億道電子”公眾號(hào)了解更多研發(fā)工具軟件知識(shí)

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讓Ansys的強(qiáng)大功能在Python領(lǐng)域大放異彩

2023-02-09

本文原刊登于Ansys Blog：《Access the Power of Ansys from the Python World》作者：Tim Palucka | Ansys Advantage雜志總編輯目前，Python這門(mén)編程語(yǔ)言在全球范圍內(nèi)炙手可熱，而Python生態(tài)系統(tǒng)囊括了豐富的開(kāi)源代碼庫(kù)，可供開(kāi)發(fā)人員免費(fèi)使用，以幫助創(chuàng)建全新的解決方案。PyAnsys代碼庫(kù)有助于開(kāi)發(fā)人員在其Python項(xiàng)目中集成Ansys仿真，從而開(kāi)辟了廣闊的新天地。我們可以從這樣一種角度來(lái)理解仿真：它無(wú)需執(zhí)行現(xiàn)實(shí)世界的任務(wù)，即可提供與其它物理方式相同的洞察信息。它可以在不破壞、甚至是未構(gòu)建昂貴原型的情況下對(duì)應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試。它無(wú)需構(gòu)建實(shí)際的溫度、壓力、電流或流動(dòng)條件，即可在熱、電氣、流體等眾多領(lǐng)域中充分探索新設(shè)計(jì)的特性。我們無(wú)需創(chuàng)造實(shí)際的體驗(yàn)，即可獲得與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相同的洞察。假如當(dāng)我們可能需要花費(fèi)50或100年之久，或者需要破壞價(jià)值高達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元的原型才能獲得這些洞察信息時(shí)，這一優(yōu)勢(shì)就顯得尤為重要了。在仿真環(huán)境中，人們需要執(zhí)行的唯一現(xiàn)實(shí)任務(wù)就是手動(dòng)配置、運(yùn)行以及共享仿真結(jié)果。但是這種情況也在發(fā)生改變，這一切要得益于PyAnsys以及其它用于連接數(shù)字主線的Ansys解決方案。PyAnsys是一系列Python軟件包，可幫助用戶以前所未有的方式與Ansys產(chǎn)品（包括MAPDL、AEDT等）進(jìn)行交互。該軟件包可提供現(xiàn)代化的可編程接口，通過(guò)該接口，用戶不僅可以使用Ansys仿真堆棧編寫(xiě)腳本，以進(jìn)行各種多物理場(chǎng)仿真，而且還可以編寫(xiě)工作流程腳本，將仿真與其它自動(dòng)化操作相結(jié)合。采用PyAEDT繪制的天線陣列輸出的3D極坐標(biāo)圖為什么選擇Python？那么，為什么要選擇Python呢？長(zhǎng)期以來(lái)，Ansys參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言（APDL）提供豐富的腳本與控制功能，支持與Ansys產(chǎn)品進(jìn)行交互。用戶可以在APDL（或者M(jìn)echanical APDL [MAPDL]，一種基于APDL創(chuàng)建的有限元分析程序）中編寫(xiě)腳本，從而有利于仿真的設(shè)置、執(zhí)行和后處理。此外，Ansys定制化工具套件（ACT）也可提供眾多功能，以用于在Ansys Mechanical中控制和自動(dòng)執(zhí)行仿真。但僅此而已：用戶只能在這些工具中使用它們的腳本功能。此前，尚未有一種機(jī)制支持APDL、MAPDL或者ACT以外的通過(guò)可編程的方式與任何Ansys產(chǎn)品進(jìn)行交互。然而在2016年，情況有所轉(zhuǎn)變，一位名叫Alex Kaszynski的Python開(kāi)發(fā)人員，同時(shí)也是Ansys MAPDL的用戶，他創(chuàng)建了一種代碼庫(kù)，能夠使用Python與MAPDL進(jìn)行交互。當(dāng)時(shí)，Python語(yǔ)言已成為學(xué)校開(kāi)設(shè)的熱門(mén)課程，并受到無(wú)數(shù)開(kāi)發(fā)人員的熱烈追捧，而且Python生態(tài)系統(tǒng)擁有豐富的公共與私有代碼庫(kù)，可供開(kāi)發(fā)人員下載并用于創(chuàng)建自己的應(yīng)用。Kaszynski在GitHub在線開(kāi)源代碼庫(kù)上發(fā)布了他的代碼庫(kù)PyMAPDL，以便感興趣的用戶可以下載，并將其功能整合到他們自己的MAPDL項(xiàng)目中。用戶競(jìng)相而來(lái)地下載這個(gè)代碼庫(kù)。PyMAPDL免費(fèi)向用戶提供，然而當(dāng)時(shí)如果用戶希望與Ansys MAPDL進(jìn)行交互，則需要獲得該應(yīng)用的許可證，比較明確的事實(shí)是，Ansys用戶非常希望能夠以更豐富的可編程方式與Ansys仿真堆棧實(shí)現(xiàn)交互。Ansys很快也了解到這種積極的需求，隨即聘請(qǐng)了Kaszynski并鼓勵(lì)他繼續(xù)之前的工作。采用PyFluent對(duì)排氣歧管網(wǎng)格進(jìn)行后處理PyFluent后處理顯示了排氣歧管中流速的等值面借助Python不斷前行目前，這項(xiàng)工作仍在持續(xù)進(jìn)行中。截至本文撰寫(xiě)時(shí)，GitHub上的PyAnsys頁(yè)面（https://github.com/pyansys）提供了一系列軟件包，可用于通過(guò)“Python”方式與Ansys產(chǎn)品進(jìn)行交互：電子仿真：PyAEDT固體力學(xué)仿真：PyMAPDL流體仿真：PyFluent、PyFluent-Parametric、PyFluent-Visualization后處理：PyDPF-Core、PyDPF-Post材料管理：Granta MI BoM Analytics此外，GitHub上的PyAnsys頁(yè)面還提供了一系列可訪問(wèn)的共享組件，有助于提高軟件包的互操作性并最大限度地降低維護(hù)成本。由于Python生態(tài)系統(tǒng)提供了代碼庫(kù)，用戶可以使用這些代碼庫(kù)創(chuàng)建具有定制用戶界面（UI）的Web應(yīng)用，而且可以從這些定制UI中輕松調(diào)用PyAnsys產(chǎn)品。這樣可以確保基于PyAnsys的項(xiàng)目具有高度易用性，因?yàn)橛脩魺o(wú)需熟悉與每種Ansys產(chǎn)品相關(guān)的UI。即使是對(duì)于能夠訪問(wèn)多種不同Ansys仿真工具的Python腳本而言，其用戶界面僅包含與自動(dòng)化工作流程相關(guān)的選項(xiàng)和輸入需求。一直以來(lái)，GitHub社區(qū)積極上傳基于PyAnsys的項(xiàng)目，以供他人使用，而Ansys對(duì)相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行審核，并與開(kāi)發(fā)人員展開(kāi)合作，希望將其創(chuàng)意加入到全新的PyAnsys軟件包。在GitHub上，這些軟件包（以及完整文檔與代碼示例）將繼續(xù)以MIT授權(quán)的形式作為開(kāi)源庫(kù)提供。另外，Ansys Developer Experience數(shù)字平臺(tái)已經(jīng)推出，旨在鼓勵(lì)和支持更廣泛的開(kāi)發(fā)者生態(tài)系統(tǒng)與Ansys進(jìn)行交互。該平臺(tái)不僅包括開(kāi)發(fā)人員門(mén)戶、同行交流論壇，并且能夠訪問(wèn)Ansys文檔及工具，以便開(kāi)發(fā)人員能夠快速啟動(dòng)工作。這是Ansys首次提供專(zhuān)用平臺(tái)和資源，以支持開(kāi)發(fā)人員使用Ansys新興技術(shù)。Developer Experience平臺(tái)旨在促進(jìn)開(kāi)發(fā)者生態(tài)系統(tǒng)不斷發(fā)展壯大，同時(shí)通過(guò)更輕松地訪問(wèn)相關(guān)資源和獲取技術(shù)支持來(lái)提升用戶體驗(yàn)。車(chē)床刀具的MAPDL容積圖車(chē)床刀具的MAPDL模態(tài)主應(yīng)力現(xiàn)實(shí)優(yōu)勢(shì)對(duì)于全球的用戶而言，PyAnsys能夠帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的好處。例如，德國(guó)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程公司Bewind GmbH的工程團(tuán)隊(duì)使用PyAnsys創(chuàng)建定制的自動(dòng)化工作流程，從而能夠更準(zhǔn)確、更高效地對(duì)其風(fēng)力渦輪機(jī)葉片進(jìn)行疲勞評(píng)估。該方法利用Ansys求解器的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度來(lái)驗(yàn)證葉片的結(jié)構(gòu)可靠性和運(yùn)行效率，可以節(jié)約大量時(shí)間和成本。還有其他公司已相繼采用PyAnsys來(lái)實(shí)現(xiàn)重復(fù)、復(fù)雜仿真的自動(dòng)化，例如那些可用于訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）或人工智能（AI）系統(tǒng)的仿真。訓(xùn)練此類(lèi)系統(tǒng)可能需要開(kāi)展數(shù)千次仿真，如果可以通過(guò)Python腳本以編程方式管理仿真運(yùn)行，那么管理這些仿真的執(zhí)行與分析將輕松得多。還有一些公司通過(guò)采用PyAnsys來(lái)幫助確保以完全相同的方式執(zhí)行重復(fù)的仿真，從而降低由于無(wú)法完美重復(fù)枯燥的復(fù)雜任務(wù)而造成人為錯(cuò)誤的可能性。通過(guò)使用Python優(yōu)化流程的功能，工程師有機(jī)會(huì)重新思考如何來(lái)執(zhí)行操作。例如，通過(guò)把復(fù)雜工作流程分解成可以使用獨(dú)立資源并行運(yùn)行的多個(gè)任務(wù)，Python腳本可以大幅縮短完成工作流程所需的時(shí)間。以前，結(jié)構(gòu)團(tuán)隊(duì)、流體團(tuán)隊(duì)和熱分析團(tuán)隊(duì)之間可能需要持續(xù)協(xié)調(diào)和傳輸?shù)牟僮鳎▊鹘y(tǒng)上不同團(tuán)隊(duì)需要按順序使用不同的工具運(yùn)行仿真），現(xiàn)在可以在腳本中輕松捕獲，并且該腳本可以在相互連接的數(shù)字主線中與其它解決方案結(jié)合使用，從而提供所有團(tuán)隊(duì)都需要的信息。PyAnsys軟件包的可用性以及將Ansys仿真整合到更廣泛操作生態(tài)系統(tǒng)的功能，為最終用戶和開(kāi)發(fā)人員開(kāi)辟了新天地。當(dāng)今許多公司都采用PyAnsys自動(dòng)執(zhí)行現(xiàn)有流程，因?yàn)檫@些流程已知并且需要以特定方式執(zhí)行，所以這種方法行之有效。不過(guò)，PyAnsys也創(chuàng)造了一些新的機(jī)會(huì)，讓Ansys仿真堆棧能夠集成到從未嘗試的工作流程中。PyAnsys有望成為支持互連創(chuàng)新并最終推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的Ansys另一項(xiàng)新技術(shù)。（文章來(lái)源公眾號(hào)：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關(guān)于億道電子億道電子技術(shù)有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國(guó)內(nèi)資深的研發(fā)工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國(guó)廣大的制造業(yè)客戶提供研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理過(guò)程中使用的各種軟件開(kāi)發(fā)工具，致力于幫助客戶提高研發(fā)管理效率、縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提升產(chǎn)品可靠性。20 年來(lái)，先后與 Altium、ARM、Ansys、Minitab、Green Hills、EPLAN、QT、QA Systems、MicroFocus、Visu-IT、HighTec、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、IncrediBuild、Adobe等多家全球知名公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并作為他們?cè)谥袊?guó)區(qū)的主要分銷(xiāo)合作伙伴服務(wù)了數(shù)千家中國(guó)本土客戶，為客戶提供從芯片級(jí)開(kāi)發(fā)工具、EDA 設(shè)計(jì)工具、軟件編譯以及測(cè)試工具、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具、仿真工具、電氣設(shè)計(jì)工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經(jīng)驗(yàn)積累，真正的幫助客戶實(shí)現(xiàn)了讓研發(fā)更簡(jiǎn)單、更可靠、更高效的目標(biāo)。歡迎關(guān)注“億道電子”公眾號(hào)了解更多研發(fā)工具軟件知識(shí)

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Green Hills新版本的7個(gè)亮點(diǎn)

2023-02-08

Green Hills 編譯器最新版本 Compiler 2023.1.4正式發(fā)行啦！該版本編譯器適用于ARM、ColdFire、MIPS、PPC、RH850、RISC-V、Tricore和Intel x86/x64等處理器架構(gòu)！該版本編譯器與Multi 8.1.4、Probe 6.6.4同步發(fā)行，為新客戶提供新選擇，同時(shí)我們會(huì)為維保期內(nèi)的老客戶提供免費(fèi)升級(jí)服務(wù)(客戶可以選擇代理商億道電子來(lái)獲取最新的安裝包)。支持的主機(jī)操作系統(tǒng)Windows：Windows 8、10、11（僅限64位主機(jī)發(fā)行版）Linux：CentOS 6.X、7.X；Ubuntu 14.04、16.04、18.04和20.04 LTS發(fā)行版（僅限64位主機(jī)發(fā)行版）Compiler 2023.1.4亮點(diǎn)（有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱發(fā)行說(shuō)明）：1. 目前，新libc++可作為標(biāo)準(zhǔn)C++庫(kù)的替代方案2. 針對(duì)客戶的代碼庫(kù)做出優(yōu)化升級(jí)（尤其是汽車(chē)行業(yè)客戶）3. 支持帶有-delete選項(xiàng)的DWARF調(diào)試文件格式4. RISC-V “ V ”擴(kuò)展支持5. RISC-V “ ZFINX ”擴(kuò)展支持6. 支持TC4xx TC1.8 ISA新指令7. 支持ARMv8.3新指令安全認(rèn)證編譯器2023.1.4將用于功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO26262、IEC61508和EN50128的安全認(rèn)證（如果需要該版本的認(rèn)證包，還需要等一段時(shí)間。您可以選擇2023之前的版本，這些版本均已通過(guò)ISO26262、IEC61508和EN50128的安裝認(rèn)證）。許可和交付編譯器2023.1.4需通過(guò)新許可證密鑰進(jìn)行解鎖。如有需要，請(qǐng)聯(lián)系代理商億道電子（400-821-3806）獲取升級(jí)的許可證文件。您還可以通過(guò)以下方式聯(lián)系下載編譯器2023.1.4： support_em@emdoor.com。（文章來(lái)源公眾號(hào)：Green Hills newsletter）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關(guān)于億道電子億道電子技術(shù)有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國(guó)內(nèi)資深的研發(fā)工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國(guó)廣大的制造業(yè)客戶提供研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理過(guò)程中使用的各種軟件開(kāi)發(fā)工具，致力于幫助客戶提高研發(fā)管理效率、縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，提升產(chǎn)品可靠性。20 年來(lái)，先后與 Altium、ARM、Ansys、Minitab、Green Hills、EPLAN、QT、QA Systems、MicroFocus、Visu-IT、HighTec、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、IncrediBuild、Adobe等多家全球知名公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并作為他們?cè)谥袊?guó)區(qū)的主要分銷(xiāo)合作伙伴服務(wù)了數(shù)千家中國(guó)本土客戶，為客戶提供從芯片級(jí)開(kāi)發(fā)工具、EDA 設(shè)計(jì)工具、軟件編譯以及測(cè)試工具、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具、仿真工具、電氣設(shè)計(jì)工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經(jīng)驗(yàn)積累，真正的幫助客戶實(shí)現(xiàn)了讓研發(fā)更簡(jiǎn)單、更可靠、更高效的目標(biāo)。歡迎關(guān)注“億道電子”公眾號(hào)了解更多研發(fā)工具軟件知識(shí)

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