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Ansys EMA3D Charge
 充放电建模解决方案

在一个简化的工作流程中，为广泛的应用提供充电、放电和电荷载体传输的3D建模解决方案。

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在Ansys SpaceClaim中构建材料充放电模型

Ansys EMA3D Charge支持一系列分析，利用四个物理求解器，旨在解决内部和表面充电、粒子传输和跨界面电弧问题——所有这些都是在Ansys SpaceClaim CAD界面中构建的精简工作流程中完成。EMA3D Charge加速了与材料充放电相关的风险评估和管理。

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    SpaceClaim Direct Modeler用户界面
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    3D粒子传输
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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（ESD）
材料充放电模型

快速规格

  • 时域有限差分（FDTD）
  • 3D粒子传输
  • 非线性空气化学模块
  • 支持Ansys HPC
  • 有限元法（FEM）
  • 自洽耦合仿真
  • 优化的电荷平衡方程求解器
  • 前处理和后处理集成
  • Ansys SpaceClaim界面

 

功能

  • 内部充电
  • 空气中的静电放电
  • 表面充电 
  • 3D粒子传输
  • 固体电介质中的电弧
  • 耦合充电仿真

仿真导体和绝缘体的内部充电，计算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材料内部的原子相互作用产生的电流量。利用电磁学的全波有限元法（FEM）解决方案的优势，准确地再现电流波形，并分析EMI的风险。

空气中的静电放电利用Maxwell方程的全波、时域有限差分（FDTD）求解器，结合非线性空气化学模块，准确仿真复杂CAD几何中的电弧现象。重现PCB上net之间闪络事件、断路器电弧现象中的电压分析、电子产品的ESD测试标准等等。重现电弧产生时的电流波形，以解决相关的电磁干扰（EMI）问题 。

仿真材料在各种低能量和高能量、时间变化的充电环境中的表面充电，如空间等离子体、沉积静电和摩擦带电效应等。通过定位有过度电荷积累的区域，评估通信中断、材料退化和放电的风险。

3D粒子传输从高能初级粒子的时变通量和任何几何模型开始，跟踪初级和次级粒子与任何3D材料内部的相互作用。将3D粒子传输与FEM耦合起来，以推断粒子通量、电荷沉积率、电流、电磁场和能量，同时计算这些场如何影响粒子的相互作用。按粒子类型提取能谱，以解决抗辐射加固和潜在路径分析。

通过利用最先进的FEM与3D粒子传输的耦合来仿真固体电介质的电子和雪崩击穿，并将其整合到电弧现象的多物理场方法中。使用随机树状模型和全波FEM方案解决电子击穿问题，复现由电弧事件产生的电流波形并解决由此产生的EMI问题。通过识别电弧区，评估材料退化程度和碳化导致的导电性变化。

解决表面或内部充电的自洽问题，以应对复杂的充电环境。使用FEM网格来跟踪表面充电问题周围的3D电磁场，或推断在FEM体网格中跟踪3D传输的高能粒子在表面沉积了多少电荷。

January 2023

What's New

Integrations with multiple Ansys tools (Discovery, Fluent, and many more) support a wide range of computational multiphysics applications, and enhanced support for are just some of the new capabilities in EMA3D Charge.

ema3D charge using Ansys Discovery
Data Visualization

New integrated data visualization capabilities within Ansys Discovery complete the analysis of simulation results of the end-to-end workflow of EMA3D Charge. Engineers now have optimized access to all 3D, time-varying variables of the EMA3D Charge physics solvers through a GPU-accelerated graphics visualization toolkit.

Ema3d Charge System Coupling 2.0
System Coupling Integration

New integration with System Coupling 2.0 allows the exposure of plasma physics variables in EMA3D Charge to other Ansys physics solvers, emphasizing multiphysics coupling to Ansys Fluent for modeling heat generation, convection, and dissipation in arc modeling or plasma dynamic models in PE-CVD applications.

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