基于Ansys spacecclaim的材料充放电建模
Ansys Charge Plus通过利用四个物理求解器来支持一系列分析，这些物理求解器旨在解决内部和表面充电，粒子传输和跨界面的电弧-所有这些都在内置的简化工作流程中Ansys SpaceClaimCAD接口。Ansys Charge Plus加速了与材料充放电相关的风险评估和管理。
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spacecclaim的直接建模器UI
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三维粒子输运
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表面和内部充电
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空气和电介质中的静电放电
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时域有限差分(FDTD) -
三维粒子输运 -
非线性空气化学模块 -
支持Ansys HPC
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有限元法(FEM) -
自洽耦合仿真 -
AGI STK和Ansys esight兼容性
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优化电荷平衡方程求解器 -
综合前后处理 -
包括Ansys spacecclaim
2023年1月
有什么新鲜事
与多个Ansys工具(Discovery、Fluent、STK等)的集成支持广泛的计算多物理场应用程序，而增强的支持只是Ansys Charge Plus中的一些新功能。
数据可视化
中的新集成数据可视化功能Ansys的发现完成Ansys Charge Plus端到端工作流仿真结果分析。工程师现在可以通过gpu加速图形可视化工具包优化访问Ansys Charge Plus物理求解器的所有3D时变变量。
系统耦合集成
新的集成系统耦合2.0允许将Ansys Charge Plus中的等离子体物理变量暴露给其他Ansys物理解算器，强调多物理场耦合到Ansys Fluent中，用于在电弧建模或PE-CVD应用中的等离子体动态模型中建模热生成、对流和耗散。
Ansys STK集成
新的无缝集成Ansys STK使用户能够有效地分析辐射屏蔽剂量和内部充电在3D，使用时变辐射模型沿着一个活跃的STK会话定义的星历可用。
功能
- 内部充电
- 空气静电放电
- 表面充电
- 三维粒子输运
- 固体电介质中的电弧
- 耦合充电模拟
模拟导电和绝缘固体的内部充电，以恢复由高能粒子和时变电流引起的电场和电流。评估电介质击穿的风险或高能粒子与大块材料的核相互作用产生的电流量。利用电磁学全波有限元法(FEM)求解，精确再现电流波形，分析电磁干扰风险。
利用麦克斯韦方程组的全波时域有限差分(FDTD)求解器，加上非线性空气化学模块，可以精确模拟复杂CAD几何形状中的电弧现象。重现PCB网上的闪络事件，任何电压断路器中的电弧事件，电子产品的ESD测试标准等等。恢复电弧创建过程中产生的电弧电流波形，以解决以下问题电磁干扰．
模拟材料在各种低能和高能、时变的充电环境下的表面充电，如空间等离子体、沉淀静力和摩擦电效应。通过定位电荷积聚过多的区域，评估通信中断、材料退化和放电的风险。
3D粒子输运从高能初级粒子和任何源几何形状的时变通量开始，跟踪初级和次级粒子与任何3D大块材料的相互作用。将三维粒子输运与有限元耦合，推导出粒子通量、电荷沉积速率、电流、电磁场和能量，同时计算这些场对粒子相互作用的影响。根据粒子类型提取能量谱，解决辐射硬化问题和潜行路径分析。
通过利用最先进的FEM与3D粒子输运耦合，在电弧现象的多物理场方法中集成，模拟固体电介质的电子和雪崩击穿。使用随机树模型和电子击穿的全波FEM解决方案，恢复电弧事件产生的电流波形，并解决由此产生的EMI问题。通过确定电弧区域，评估碳化导致的材料降解和电导率变化水平。
自行解决表面或内部充电问题，以应对复杂的充电环境。使用有限元网格跟踪三维电磁场在一个表面充电问题周围，或推断有多少电荷沉积在一个表面从三维输运源的高能粒子，跟踪在有限元体积网格。
Ansys Charge Plus资源和事件
有特色的网络研讨会
Ansys EMA3D工具的基础和集成。第3部分:Ansys Charge Plus的单元内粒子求解器
在本次网络研讨会中，我们将考虑使用Ansys Charge Plus电磁仿真工具来建模和模拟航空航天和半导体应用中的带电粒子等离子体。
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