ANSYS 17.0の特長

機能ハイライト

電磁界・回路・システム解析

10x アンテナ・ワイヤレスシステムのための設計フロー

ANSYS® HFSS

ANSYSのアンテナ・ワイヤレスシステム設計フローには大きな優位性があります。アンテナの設計・実装、特許出願中の設計データ隠蔽・暗号化機能による3Dコンポーネントの暗号化、新しい高周波ソルバーによるアンテナ配置とRFI(無線周波数干渉)の診断など、数々の強力な新機能によって、ワイヤレス設計フローのハイレベルな自動化と共同作業を実現できます。

IoT(Internet of Things: モノのインターネット)、ウェアラブルデバイス、5G(第5世代モバイル通信)、無人航空機(UAV)、自動車用レーダーなど、RF、ワイヤレス通信の極めて高い統合が要求される製品分野が現れています。ANSYSのアンテナ・ワイヤレスシステム設計フローのシミュレーション機能を利用すると、最適化された信頼性の高いシステムを10倍高速に作成できます。

ANSYS HFSSでは、新しい自動的なアンテナ設計ワークフローの採用により、アンテナ設計の効率的な設計・解析を行えるようになりました。アンテナについての専門知識のないエンジニアであっても、最適な設計と電子機器への実装を行うことができます。

アンテナ・ワイヤレスシステムでは、「3Dコンポーネントの隠蔽・暗号化」が新たなパラダイムとなっています。ANSYS HFSSの3Dコンポーネント機能では、モデリングツールで作成した部品ライブラリを利用して、アセンブリを素早く作成し、暗号化によって形状、材料、その他の重要なIPなどの設計情報を隠蔽し、サプライチェーン全体でコンポーネントを共有できます。そのため、そのコンポーネント(サプライヤから供給されるアンテナなど)と他の部品や電子機器との間の電磁干渉を把握することが可能となります。この特許出願中の機能によって、設計工程の迅速化と、より優れた共同作業性を実現しつつ、システム設計の信頼性を10倍に高めることができます。

ANSYSのアンテナ・ワイヤレス設計フローには、機器への実装状態のアンテナ解析を可能にする画期的な新技術が取り入れられています。 HFSSでは、SBR(Shooting and Bouncing Ray)法に基づく強力な電磁界ソルバー、ANSYS HFSS-Savantを利用して、電気的に巨大な構造物(従来は巨大すぎて解析できないと見なされていた構造物)に配置されたアンテナの性能を予測することができます。 HFSSで作成したアンテナ解析結果をSavantに渡し、電気的に巨大な構造物上に配置して高速に解析を行うことができます。この2つの製品を組み合わせることによって、電子機器への実装状態の評価と構造体内の最適なアンテナ配置検討を実現できます。

ワイヤレスデバイス数が急増しているにもかかわらず、利用可能な電波帯域は限られているため、通信システム間の干渉が発生し、近隣のシステムの性能に影響を及ぼしがちになっています。ANSYSでは、RF機能の1つとして、無線送信・受信装置間のRFコサイト(co-site)干渉やEMI干渉を予測する業界トップのソフトウェア、EMITが新たに採用されています。

10x モータのトランジェント解析

ANSYS® Maxwell®

ANSYS 17.0では、ANSYS Maxwellに新たに導入された特許出願中のTDM(時間分割法)によって、過渡磁場シミュレーションの演算能力と演算速度が飛躍的に向上しました。モータ、トランスの設計時に、高精度なEMシミュレーションを行って設計を最適化することのできる、まさに画期的な演算法です。数日かかっていたシミュレーションを数時間で完了することができます。また、革新的なhiL (hardware in the Loop)ソリューションを利用した、制御回路付きモータの仮想プロトタイピングと検証を行えるようになりました。

出力効率向上のニーズを背景に、ますます多くの事例でモータやトランスが採用されるようになりました。しかし、始動から定常状態に達するまでの大規模な過渡磁場シミュレーションを行うには2週間以上の解析時間を要する場合もあり、設計上の検討ポイントを絞らなければ、限られた開発時間の中で合理的な解析を行うことはできませんでした。

ANSYS Maxwellに新たに導入された時間分割法は、HPC(ハイパフォーマンスコンピューティング)機能をフル活用し、各時間ステップの処理を複数のノードに分散させ、各ノード上の複数のコアを駆使して演算を行うことにより、複数の時間ステップを同時に解析することができます。ANSYS MaxwellとHPCの併用で可能となるこの演算速度の飛躍的な向上によって、過渡磁場シミュレーションを最終検証手段としてではなく、現実的な設計手段として利用できるようになりました。従来であれば数週間かかっていた200万メッシュ以上の大規模シミュレーションを、ほんの数時間で完了させることができます。モータの始動状態や故障状態のような鍵となる非定常状態を、最終検証の段階ではなく設計工程の早期の段階で把握できるため、プロジェクトの遅延や土壇場での設計変更のリスクを軽減する効果が期待できます。

この新しい時間分割法に加えて、大幅に強化されたECE (Equivalent Circuit Equipment)モデル出力機能などを活用することにより、一体型電気機械、パワーエレクトロニクス、制御シミュレーション (Hardware in the Loop / Software in the Loop) 業界で最も高機能な設計フローを実現できます。

10x システム検証の生産性

ANSYS® Simplorer®

SDPD (シミュレーション主導型の製品開発)では、さまざまなレベルの忠実度をシステムレベルで組み合わせられることが重要です。詳細な3D物理解析ツールと制御システム開発ツールから得られた開発の資産をシステムレベルで容易に統合し、詳細設計がシステム要件を満たしていることを確認する必要があります。この工程の効率を高めるため、ANSYS 17.0では、SimplorerがANSYS Electronics Desktopに完全統合されました。これにより、次数低減モデルの生成と、3Dソルバーによる協調シミュレーションの作業効率が向上し、Maxwell、Q3D、hFSSの詳細コンポーネントモデルとの連携が容易になりました。次数低減モデル化(ROM)とは、大量の演算を必要とする3Dモデルを、特定の動作条件における3D詳細モデルを近似した小型のモデルへと変換する一連の手法を指します。 また、Modelica言語をネイティブサポートした初のリリースとなります。

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