大中华区技术总监刘宏伟应企业数字生态大会之邀，与 CIO 共话数字转型及质量管理策略

2023-03-01

作为发改委“新型基础设施建设”（下称“新基建”）政策重点关切，数字转型与智能升级，堪称未来产业布局及建设的典型方向。放眼“新发展”近未来，企业应如何履行其时代使命、才能登上这趟高速发展的数字列车呢？2023 年 2 月 17 日，由西南 CIO 联盟领衔的企业数字生态大会于重庆举办。大中华区技术总监 刘宏伟受邀发表主题演讲，重点关注智慧社会之下应时焕新的企业软件质量管理策略；并与来自华为、派拉、天融信等知名企业的解决方案及技术专家展开火热探讨，讲解了新基建的时代背景下企业组织的数字化转型及“智能+”产业升级策略。刘宏伟开门见山指出，在当前，各行各业不约而同以“智慧社会”为目标开启结构化转型——“智慧社会已经渗透至各行各业”。其主要表现于：以智慧社会服务管理、数据共享交换与智能公共信息服务三大平台为中心，将智能化与自动化落实到政务服务、交通物流、工业制造、电子商务等应用领域。但在加速发展的同时，软件质量的短板进一步显现，隐私数据泄露、自动驾驶事故、电子金融风险加剧、数字平台崩溃等问题层出不穷。这无一不凸显了软件质量的重要性。企业组织只有真正重视质量、将其置于数字化发展本位，才有可能在快速变动的数字经济背景之下，兼顾当下与长期以往可持续、高效率、平衡性的双双增效。刘宏伟认为，企业组织尤其需要借助专业产品技术、解决方案及专家团队的力量，快速搭建起服务于大数据及智慧社会等目标的软件全生命周期质量管理体系，这将有助于从根本上保障软件质量，提升运行效率并降低维护成本。软件质量管理，本质上离不开质量测试这一长久的命题。刘宏伟向在场嘉宾介绍了 OpenText 一整套经过长期验证的测试中心架构体系。其以验证级测试中心为核心，向外延展为全功能测试中心及卓越测试中心。而企业组织所需要的，就是最外沿的卓越测试中心。OpenText 卓越测试中心由三大部分构成，包括测试环境云、测试云服务及测试工具云，这意味着企业组织免去了繁琐耗时的本地部署步骤，在云端即可快速高效地采用标准化、智能化及可视化的卓越测试服务。其中，“标准化”体现于 OpenText 所遵循的 TMMi（测试成熟度模型集成）与 TPI（测试流程改进）两大架构性原则；“智能化”则是指，从初始质量评估、质量优化到持续提升全流程贯彻智能化、自动化等执行能力，并通过实时的可视化面板，直观播报项目状态及发展趋势，亦即“可视化”。特别要说明的是，OpenText 质量分析是以大数据及人工智能应用技术为支持的，无论是已知缺陷还是历史遗留或尚未确定的软件漏洞，都逃不开精准算法的“火眼金睛”。享誉测试业界已久的ALM、UFT系列产品及解决方案，正是 OpenText 软件质量管理的“王牌产品”。其尤以 UFT One 功能测试、LoadRunner 性能优化、Fortify 应用安全测试、MBT 业务流程测试等四大工具为关键手段，包括提供 UFT Digital Lab 移动测试及 Service Virtualization 服务虚拟化等打包方案，并最终统一集成于强大的 ALM 应用平台。覆盖企业级软件质量全流程全阶段，OpenText 软件质量管理解决方案，专为高效满足“新基建”政策驱动下、本土企业对数字化软件的进阶需求而设计。得益于“智慧社会、质量先行”的主旨指引，我们承诺将不竭耕耘于中国数字软件生态，以交付更高质量、更高性价比与更智慧的企业级软件为目标而不断进发。（文章来源公众号：MicroFocus）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++关于美狮贵宾会电子美狮贵宾会电子技术有限公司（英文名称：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是国内资深的研发工具软件提供商，公司成立于 2002 年，面向中国广大的制造业客户提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件开发工具，致力于帮助客户提高研发管理效率、缩短产品设计周期，提升产品可靠性。20 年来，先后与 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战略合作伙伴关系，并作为他们在中国区的主要分销合作伙伴服务了数千家中国本土客户，为客户提供从芯片级开发工具、EDA 设计工具、软件编译以及测试工具、结构设计工具、仿真工具、电气设计工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。美狮贵宾会电子凭借多年的经验积累，真正的帮助客户实现了让研发更简单、更可靠、更高效的目标。欢迎关注“美狮贵宾会电子”公众号了解更多研发工具软件知识

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数字工程助力石油天然气运营商降低复合材料管道成本

2023-02-28

本文原载于Ansys Advantage：《Digital Engineering Reduces the Cost of Composite Pipe for Oil and Gas Operators》Magma Global是一家在碳纤维复合材料开发领域处于领先地位的创新型、快速增长的海底技术公司。Magma应用最先进的材料与制造科学，为海底石油和天然气行业提供创新性解决方案，其产品部署在一些地球上环境条件最苛刻的地方。其中一款产品就是M管，它一直被用于世界各地的出油管与跨接管、干预系统以及悬空引线，以输送碳氢化合物、水和天然气。M管虽然具有出色的强度，但其柔韧性也毫不逊色。该管不仅具有最小化的弯曲半径，而且重量轻，可以使用标准的卷轴交付，并通过较小的船舶进行部署。M管是什么？M管由两种高品质原材料制成：碳纤维和聚醚醚酮(PEEK)。PEEK是目前性能最佳的热塑性聚合物。由于PEEK具有耐热性、耐常用油田化学品及耐渗透性等特点，其在关键组件中的应用已有很长的历史。在全自动机器人工艺中，单向碳纤维和PEEK胶带通过激光逐层融合，形成具有光滑孔的完全粘合结构。由此得到的M管，不会因油田化学品（如硫化氢和二氧化碳）而产生降解，这些化学品在油田开发中普遍存在，且被证明对钢管和柔性管都会带来挑战。此外，PEEK的使用还使M管具有高温性能和极低的气体渗透性。管体变形示例Magma的高级工程团队不断改进M管层压材料层的设计，优化强度并最大限度减少重量，同时确保聚醚醚酮(PEEK)和碳纤维管道具有较高的制造成本效益。在每个新的M管中最大限度地减少热塑性复合材料，可以减少制造过程中的化石燃料消耗。与传统的钢管安装相比，M管的轻量化特性可最大限度地降低安装成本，并允许使用更小的工作船舶。此外，M管需要的海上行程也更少，这就进一步减少了碳排放。Ansys Workbench软件通过真实的有限元分析(FEA)仿真可减少M管的热塑性塑料，这种仿真能够在精确数值模型的结构响应中复制实际的测试行为。该仿真结果，随后被用于再现工作中的载荷组合。在使用Ansys仿真软件之前，Magma的设计流程与业内大多数流程一样：工程师会为特定客户的应用开发一些设计，并对其进行一系列的物理测试，这可能导致成本高昂且非常耗时。仿真的目的在于，减少原材料使用的同时，在较短的交货期限内交付M管，并满足挪威船级社(DNV)认证要求。DNV是一家国际认可的注册商和船级社。M管的横截面对热塑性复合材料管（TCP）的使用寿命条件进行仿真利用Ansys仿真解决方案，Magma工程师正在通过虚拟模型对结构测试进行数值仿真。这些结果随后被用于再现实际使用寿命载荷组合。因此，Magma Global可以在整个设计周期内（包括停止运行阶段）快速得到超出客户要求的合格产品。利用Ansys Workbench进行数值仿真，计算机辅助工程(CAE)团队能够通过Workbench中的高效脚本快速考虑不同的选项。他们可以运行大量FEA迭代来验证M管的结构完整性。物理测试的次数已显著减少；现在，物理测试的唯一目的是确认仿真结果。此外，每项物理测试也经过应变测量，以便将结果与数值模型相关联。管体复合材料层压板示例利用仿真估算M管的使用寿命，我们让客户对其产品更有信心。他们不仅共享结构分析结果，包括应力和应变图，而且还与挪威船级社(DNV)进行交流，以便获得船级社批准。仿真有助于Magma生产出石油和天然气领域中最坚固可靠的热塑性复合材料管道。尽管使用尽可能少的材料，这些管道仍然可以应对石油和天然气组件所要求的极端工作条件。这有助于降低产品成本，使企业能够在与其他供应商的竞争中立于不败之地。Magma的CAE流程虽然复合材料管道的概念看似相对简单，但在实际过程中，数值模型却非常复杂。层压材料可包含超过50层，每一层的方向都是为了优化结构性能，同时还要达到制造参数要求。金属端接头固定在管道的任一端，以便与第三方设备实现牢固连接。在分析流程中，工程师对产品的使用寿命（包括存储、运输、测试、安装和运行）进行了仿真。第一步通常是使用Orcaflex（面向海底系统的动态分析软件）进行研究，以确定系统的全局响应。提取局部力和力矩，并将其应用于管体和端部接头FEA模型。此外，Orcaflex还可用于对Magma现场周围管道的转运作业（从制造卷盘卸到存储卷盘上，或进行提吊作业）进行仿真。管体有限元分析我们开发了专属的管体“Magma Ansys前处理与后处理器”(MAPPS)接口，该接口通过Microsoft Excel接口驱动，以便创建Ansys参数化设计语言(APDL)脚本。MAPPS可为Magma的所有工程师（即使是没有深入了解Ansys软件的工程师）提供一款易于使用的设计工具。工程师需要输入以下参数：管道几何形状单元密度层结构：厚度和方向层压板堆积外部载荷（压力、轴向力、弯矩等）根据上述数据，工程师就可以使用具有二次行为的20节点分层单元创建3D FEA模型，这是较厚的复合材料建模所必需的。MAPPS还允许输入单独的层属性，并检索应力与应变结果。层材料属性对于任何复合材料模型而言，都很关键。我们已经完成了大量的物理测试，从而获得了这些信息，而它们构成了仿真模型的基础。每次仿真都在专用的分析服务器上运行，只需几秒钟即可完成，这样可以使用我们的MAPPS结果图形界面快速优化层压结构。管体按照DNV-ST-F119和DNV-ST-C501规范、并采用极限状态设计方法进行设计。此方法可评估以下三种失效机制：基于总应变的纤维主导层失效轴向载荷作用下的管体失效管体因弹性屈曲而坍塌端部接头CAD几何形状示例由于M管复合材料层压板由许多不同角度和材料特性的薄板组成，单独对它们进行评估可确保不会超过各种失效指标。Ansys Workbench具有高效的后处理工具，可帮助实现上述目标，这些工具包含以下失效检查：最大应变、最大应力、Tsa-Wu、Tsai-Hill、Hashin、LaRC、Cuntze。我们使用最大应变失效准则，仔细评估每层沿管道长度和层压板厚度方向的纤维和基质。我们还将组件结果朝着管道系统轴的方向，以便确定轴向、环向和径向值。端部接头有限元分析端部接头装配体由超级双相不锈钢制作而成，这种材料广泛用于海底设备。端部接头包括一组同心组件，这些组件会产生径向压缩力，将管体夹在中间，无需使用螺栓或进行销钉连接（那样会影响层压材料的完整性）。我们基于设计团队提供的计算机辅助设计(CAD)几何结构创建FEA装配体模型，并使用该模型进行结构分析。然后，使用Ansys SpaceClaim轻松去除螺纹、非关键孔和小混合半径等细微特征。为了施加外部载荷，端部接头FEA模型包括了管体的一部分。这通常需要在端部接头接口外延长5倍的管道外直径，以便消除任何端部效应。敏感度分析可确保关键区域（例如应力集中区域）的单元密度是足够的。我们检查了单元质量（即体积与边长的比值），以保持其最小值为0.2。端部接头按照DNV-OS-F101第F100节的规范进行设计，其要求机械连接器按照ASME VIII第2部分的规范进行设计。为了验证端部接头的设计，应进行以下设计检查：防止塑性塌陷防止局部失效根据DNV–RP–F112防止氢致应力开裂 (HISC)为了对端部接头装配体的载荷路径进行准确仿真，我们确定了各个组件之间的接触，包括摩擦影响。为超级双相材料定义了应力-应变曲线，包括温度影响。再与接触结果相结合，分析包括非线性材料与几何形状的影响。为了表示每种工作条件，我们将顺序载荷组合作为一系列非线性步骤施加到FE模型。这可以增加多达10个载荷步骤，包括热膨胀、压力、轴向张力与弯矩。由于操作人员不断提高端部接头FEA模型的精度水平，复杂性和求解时间都相应增加。为了尽量减少这种情况，操作人员优化了Ansys求解器参数和CPU内核。端部接头应力示意图作为详细ASME完整性检查的一部分，操作人员从FEA模型中提取了所有载荷组合中的组件应力与应变。这包括冯米斯应力、等效塑性应变和等效塑性应变与三轴应变的比值。为了评估防止氢致应力开裂 (HISC)的保护措施，操作人员进行了两次深入的应变检查，其中包括使用Workbench中的线性化技术提取组件壁厚的平均应变值。展示虚拟结果有助于操作人员了解M管的表现。我们的分析提供了清晰、简明的信息，便于各方轻松理解。结果是风险变小了，同时客户参与度更高，信心也更足。（文章来源公众号：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++关于美狮贵宾会电子美狮贵宾会电子技术有限公司（英文名称：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是国内资深的研发工具软件提供商，公司成立于 2002 年，面向中国广大的制造业客户提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件开发工具，致力于帮助客户提高研发管理效率、缩短产品设计周期，提升产品可靠性。20 年来，先后与 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战略合作伙伴关系，并作为他们在中国区的主要分销合作伙伴服务了数千家中国本土客户，为客户提供从芯片级开发工具、EDA 设计工具、软件编译以及测试工具、结构设计工具、仿真工具、电气设计工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。美狮贵宾会电子凭借多年的经验积累，真正的帮助客户实现了让研发更简单、更可靠、更高效的目标。欢迎关注“美狮贵宾会电子”公众号了解更多研发工具软件知识

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混合分析：用于构建混合数字孪生的工具集

2023-02-27

本文原刊登于Ansys Blog：《Hybrid Analytics: A Tool Set for Building Hybrid Digital Twins》作者：Matt Adams | Ansys 首席产品专家混合数字孪生是将物理和数据结合在一起的数字孪生体。换句话说，混合数字孪生不单独依靠仿真或者机器学习（ML），而是同时发挥两种方法的优势，充分利用有关系统的所有可用知识。工程为创建物理模型提供信息，而数据则向该模型提供新洞察。将物理与数据相结合的方法和工具，构成了被称为“混合分析”的工具集。通过使用Ansys Twin Builder和混合分析工具集，您可以将数字孪生准确度提高到98%或更高水平。混合分析是一套以不同方式将物理与数据相结合的机器学习工具。通过更明智地选择训练数据和机器学习方法，您可以为混合数字孪生开辟新的可能性。一个备受瞩目的领域是融合建模，即综合运用至少两种不同类型的数据来训练机器学习模型。融合建模：融合物理与数据为了构建机器学习模型，用户需要提供输入/输出（I/O）数据以及在I/O数据之间建立关系的机器学习算法。重复使用该算法，可以预测不同输入产生的新输出。当然，训练数据的选择和算法的选择都会影响结果质量。例如，降阶模型（ROM）通常使用仿真数据来构建，并且通常使用依赖物理方程或仿真模型底层结构的方法；其他统计方法更适用于存在噪声的传感器数据。在融合建模中，至少要使用两种不同的数据源来训练模型，这可能需要结合不同类型的仿真数据或结合仿真数据与传感器数据。在任何情况下，结合多个数据源有利于为更多应用创建更丰富的机器学习模型。融合：残差建模如果我们希望通过物理建模保存已知的系统相关信息，并从任何可用数据中学习，可以同时使用仿真数据和传感器数据。只要充分理解组件或系统的基本物理特性并且能用已知方程建模，就可以基于物理的仿真模型创建高质量数字孪生体。然而在实际情况中，由于各种原因，难以实现完整的物理模型，包括：不能充分理解摩擦或损耗不能完全捕获几何结构不能为环境影响建模随时间发生退化例如，这可能包括电机常数的不确定性、各种组件的惯性或管道内壁上的摩擦量。在这些情况下，首选解决方法是尝试从可用数据中学习物理模型的参数。机器学习方法能够帮助您从数据中学习到更准确的参数值，并为这些参数提供估计值。这种方法的主要优势在于，模型中完全保留了物理行为知识，从数据学习到的信息包含在模型参数的值中。因此，即使模型不能完全表达物理特性，也可通过调整参数尽量予以补偿，习得的行为至少在该模型的情景下具有可解释性，并且与其他参数值存在关联。因此，设计人员和工程师可以深入地了解问题根源和系统行为。即便构思最佳的物理模型有时也无法完全捕获系统的实际行为。具体而言，当系统中存在未建模的物理时，学习更好的参数值仍不足以实现应用所需的精度水平。此时融合模型通过提供高度准确的预测，能够起到帮助作用。当经过校准的孪生预测与预期行为之间仍存在差异时，您可以构建融合模型来仿真孪生的预测和表达目标行为的数据之间的差异。这种类型的融合建模通常被称为残差建模。在融合残差模型中有两种不同的数据源，分别是物理模型预测和实验数据。因此，残差建模最常用于在假设场景下实现更准确的预测。该图展示了融合残差建模的过程，即：使用物理模型预测和实验数据作为两个主要数据源这种方法的最大优势在于，无论系统中存在哪些仍被保留的已知物理信息，数据都能帮助您建模因系统中存在未知或误解而出现的剩余部分，即残留数据。值得注意的是，模型的融合部分一般不会解释缺失的内容，但与孪生输出结合，确实能提高预测准确度。通过这种方法，不确定性被限制在未知的行为部分，而添加机器学习部分不会损失任何东西。以这种方法应用融合模型，能够在保留已知物理信息的情况下运行机器学习。本质上，可以构建融合残差模型来补偿质量极差的物理模型。在这些情况下，融合模型更像是数据模型，并且与其他数据模型一样，基本物理特性可能会被掩盖或丢失。然而，即便在这种状况下，低质量物理模型至少依然能对机器学习部分产生一定的约束。当融合残差建模被用于改进已经提供高保真度结果，但仍存在大约10%差异的模型时，可产生极佳的效果。在这种情况下，融合模型可能无法完全解释少量残留的物理效应，但系统的主要物理效应完全保留在物理孪生中，并且可以轻松访问。融合：多保真度回归融合建模的另一个应用是多保真度回归。在这种情况下，一个数据源被视为地面实况，另一个数据源与这个地面实况近似。当地面实况数据稀缺而近似数据丰富时，可以使用融合功能。这方面的一个例子是工作台测试。收集测试数据成本高昂且非常耗时，为了节省成本，需要尽可能多地在虚拟环境下开展测试。仿真模型可用于替代工作台测试，但它们必须能准确再现系统的实际行为。我们至少需要一些来自工作台测试的数据点，以检查仿真模型的行为。如果仿真模型不能提供与测试数据足够高的保真度匹配，可以构建融合模型，为测试数据与仿真模型之间的差异建模。该图显示了Ansys Maxwell模型生成的结果准确度远高于Ansys Motor-CAD模型。然而，如果Motor-CAD模型与融合残差模型结合，性能可媲美完整的Maxwell模型随后可将具有融合校正功能的模型，用于准确仿真未开展测试的其他设计点或场景。该方法同样适用于两个仿真数据源。例如，电机的有限元（FEA）模型包含完整的几何结构和物理效应，能提供极为准确的预测，但代价是有限元模型可能需要较长时间来运行，这就很难在众多场景上开展重复测试。使用1D或2D假设条件，也可以更快地对电机进行建模以获得良好的近似度。融合模型同时使用两种类型的电机仿真，以更快实现最佳预测。对于一些设计点，有限元仿真数据可用作正确行为的锚点。1D模型可仿真所有设计点，融合模型体现了两个仿真模型在这些设计点上的差异。随后将1D模型与融合校正相结合，为其他设计点提供准确预测。有限元模型中所需的设计点数量取决于两个模型结果之间的相关性，例如，如果具有较高的相关性，您可以使用有限元设计点并主要依靠1D模型。探索混合分析数字孪生通常存在于边缘或云端，而这两种环境下的相关知识可能较稀缺。混合数字孪生利用所有可用数据，并为预测性维护和性能优化提供最佳解决方案，帮助克服这一挑战。分析通常是指从数据中学习，而混合分析是一套从实验数据和基于物理的仿真中学习的方法。基于多个数据源和多种物理，融合模型是混合数字孪生的重要组成部分，有利于提高仿真精度，尤其是在物理信息不确定的领域。（文章来源公众号：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++关于美狮贵宾会电子美狮贵宾会电子技术有限公司（英文名称：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是国内资深的研发工具软件提供商，公司成立于 2002 年，面向中国广大的制造业客户提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件开发工具，致力于帮助客户提高研发管理效率、缩短产品设计周期，提升产品可靠性。20 年来，先后与 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战略合作伙伴关系，并作为他们在中国区的主要分销合作伙伴服务了数千家中国本土客户，为客户提供从芯片级开发工具、EDA 设计工具、软件编译以及测试工具、结构设计工具、仿真工具、电气设计工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。美狮贵宾会电子凭借多年的经验积累，真正的帮助客户实现了让研发更简单、更可靠、更高效的目标。欢迎关注“美狮贵宾会电子”公众号了解更多研发工具软件知识

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数字化转型 | 数字孪生技术助力核能产业制胜精益运营

2023-02-22

本文原刊登于Ansys Blog：《Digitally Transforming Nuclear Energy for a More Sustainable Future with the ConnexITy Consortium》作者：Lucas Boucinha | Ansys 首席产品专家核能是全球可持续性水平最高、最清洁的能源之一，其机制来自原子核或原子核心自然反应释放能量。为产生核能，原子需要在热反应堆中分裂，产生能将水转化为蒸汽的热量。而后由高压蒸汽驱动与发电机连接的涡轮机产生电力。此外，核能发电的二氧化碳（CO2）排放量接近0。能源生产和消费是目前联合国制定的许多可持续发展目标(SDG)的基础。其中一个目标，俗称SDG 7或7号全球目标，其旨在确保下一个十年末所有人都能够使用低成本、可靠、可持续的现代能源。根据国际核能署提供的资料，在可持续发展框架内进行的核能特征分析，证明核能行业采取的方法总体上符合基本的SDG要求，同时能最大限度地减少对环境的影响。根据核能机构(NEA)的资料，在可持续发展框架内对核能特征的分析表明，核能部门采取的方法总体上符合基本的可持续发展目标，同时最大限度地减少对环境的影响。不过，为了保持这种一致性以及满足不断增长的环保与安全需求，核能行业亟需进行数字化转型。由法国跨国公共事业机构法国电力集团（EDF）主导的ConnexITy联盟正在引领此类举措。包括Ansys在内，来自核能行业的14家企业确立了共同目标，根据数字技术打造新的应用与服务，以支持核能行业的数字化转型。例如，为了优化核电厂场地的维护与运行，该联盟提出：如果核电厂能够使用数字化的手段实时预测运行中的设备行为，这会产生哪些影响？为了探索这一主题并实现设想，EDF、Atos、Assystem、Siemens Energy、Technicatome、Naval Group和Ansys等合作伙伴正在采用数字孪生技术开发相关工作流程。数字孪生制胜精益运营：数字化电厂解决方案2020 NEA报告”Unlocking Reductions in the Construction Costs of Nuclear: A Practical Guide for Stakeholders”明确了加快核能项目开发的各方面技术、组织、管理与政策要点。图1：ConnexITy数字孪生用户体验示意图数字化转型是该报告重点介绍的、能够在短期内改进反应堆项目，并且有望迅速降低成本的三大技术方法之一。系统的数字化可以改进工程方法和供应链集成效能，实现对组件的在线监控并提高生产力。此类改进有助于降低核电厂建造与经营成本并提高其效率，从而促进核能的更大规模普及。ConnexITy联盟提供了新的改进解决方案：核电厂组件数字孪生。目前联盟主要关注涡轮发电机应用，用于在发电链末端将机械能转化为电能。由于其在工作流程中的重要作用，妥善监控涡轮发电机运行过程中的性能具有巨大优势：能够检测异常，避免意外停机，并提供相关信息，以便操作人员优化预防性维护，最终降低相关成本。另外，通过监控机械性能，电厂操作人员可以节约能源，同时能够降低许多生产流程的碳排放量。为此，ConnexITy正采用Ansys Twin Builder设计涡轮发电机的数字孪生体，可以分四个步骤优化维护与运行：监控：检测相对于正常资产性能的偏移识别：预测偏移的根本原因确认：证实预测的失效模式反映实际正常资产性能建议：提供维护指南和见解。数字孪生联盟指出，数字孪生是一种以特定频率和保真度与物理实体与流程同步的虚拟表示。Ansys Twin Builder使团队能够创建、验证和部署数字孪生，有可能将创建精确产品模型的时间减少一半。这有助于优化生命周期管理和实现真正的预测性维护，从而节约成本，助力企业保持竞争优势。涡轮发电机这一种能够将涡轮机所产生的机械能转换为电能的电力设备。在本例中，偏移表示两个量之间的差异，就流量传感器的电压输出量而言，偏移是数字孪生模型预测值和实际测量值之间的差异。图2：位于法国巴黎Saclay台地ConnexLab的ConnexITy涡轮发电机测试台涡轮发电机的数字双胞胎可以通过学习传感器数据和瞬变电磁行为的降阶模型(rom)来实时预测发电机的健康状态。它还采用基于支持向量机（SVM）的嵌入式缺陷分类器预测可能的失效模式。在机器学习（ML）应用中，SVM是一种算法监督模型，可以对数据进行分析和分类。另外，数字孪生还可与Atos的工业物联网（IIoT）平台Codex Smart Edge集成，配备能够支持操作人员与专家之间进行互动的网页端看板提供可视化信息。虽然该解决方案主要面向发电机应用，不过同样的数字孪生技术和方法还可以应用于电厂的其它设备。数字化转型的这种更广泛普及以及最终迈向更具可持续性的发展也是联盟坚持推进的使命。图3：本图演示了降阶模型（ROM）如何采用机器学习从3D求解器提取物理场，将其插入数字孪生体后端，从而实时获得准确的物理预测ConnexITy互联ConnexITy从2017年开始一直在开发旨在将创新融入核电厂设计与运营业务的研发项目。该联盟在过去五年在位于法国巴黎Saclay台地的ConnexLab实验室中设计、集成和评估了相关创新。联盟的多个项目已经实现产业化，证明核能行业有能力在现有工作流程采纳和实施新的技术。ConnexITy将继续根据数字技术创造新的应用与服务，以促进数字化转型在核能行业更广泛的普及并提高可持续性。（文章来源公众号：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++关于美狮贵宾会电子美狮贵宾会电子技术有限公司（英文名称：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是国内资深的研发工具软件提供商，公司成立于 2002 年，面向中国广大的制造业客户提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件开发工具，致力于帮助客户提高研发管理效率、缩短产品设计周期，提升产品可靠性。20 年来，先后与 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战略合作伙伴关系，并作为他们在中国区的主要分销合作伙伴服务了数千家中国本土客户，为客户提供从芯片级开发工具、EDA 设计工具、软件编译以及测试工具、结构设计工具、仿真工具、电气设计工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。美狮贵宾会电子凭借多年的经验积累，真正的帮助客户实现了让研发更简单、更可靠、更高效的目标。欢迎关注“美狮贵宾会电子”公众号了解更多研发工具软件知识

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计算流体动力学 | 仿真技术助力喀麦隆供电

2023-02-21

本文原载于Ansys Advantage：《Simulation Brings Electricity to Cameroon》喀麦隆是一个从大西洋一直延伸到乍得湖（Lake Chad）的中非国家，那里大约有2600万人主要生活在农村地区，而且许多地区至今没有通电。Ingenieure ohne Grenzen（无国界工程师组织）是一家德国非营利组织，致力于通过工程技术为有需要的人群改善生活条件。该组织利用Ansys Fluent开发了一种用于在喀麦隆农村地区发电的水力涡轮机。这家非营利组织成立的宗旨是，使用工程技术解决世界上欠发达地区的重大挑战。自2003年成立以来，该组织已经在全球完成了160多个项目。“喀麦隆的特别之处在于，它靠近赤道，”无国界工程师组织曾参与该项目的仿真工程师Maximillian Falk表示，“因为有诸多河流和瀑布，所以这里的水力发电潜力巨大。”这些充足的流动水（至少在雨季时期是这样）激发了无国界工程师组织的灵感，工程师遂开发出了一种放置在流动水中的卡普兰水力涡轮机，水流带动叶轮转动，从而产生电力。虽然设计概念非常简单，但这个国家的社会和环境条件给工程师带来了额外的挑战。在喀麦隆开展工程所面临的挑战我们大多数人想到村庄时，脑海里会浮现出一座座密集的房屋。但是在喀麦隆，被视为村庄的地方的房屋之间，可能相距3到4公里（1.8到2.4英里）。“在如此远距离的条件下，哪个部分是我们想建设的电网中成本最高的？”Falk说道。“是电线，电线成本几乎占了总成本的50%。”考虑到涡轮机通常距离第一所房屋大约500米到一公里（三分之一到三分之二英里），而且剩余电流设备必须使用四根电线进行连接，Falk表示：“在最好的情况下也需要至少2公里（超过一英里）的电线，这可能会大大超出预算。”所以他们必须谨慎地开展设计。除了距离方面的另一个问题是安装规划。如果工程师需要买一把新的螺丝刀或其它工具，到最近的大城市需要两天的路程。确保涡轮机的设计简单，使用尽可能少的材料，这一点非常重要，因为这样就可以轻松地进行维护。在这一方面，喀麦隆实际上有一个独特的优势，该国有一种防水木材，可用于制作叶轮轮毂的外壳。Falk表示：“这真是太好了，因为我们可以直接走进丛林，砍下一棵树，然后用它来制作一些叶轮。”叶轮需要每两年更换一次，因此这种现成的材料让维护变得更加方便。旱季发电喀麦隆7月-10月会经历短暂的旱季，从12月到次年5月则会经历漫长的旱季。当溪流和瀑布干涸、涡轮机供水处于较低水平时，很难让涡轮机保持发电。最开始，工程师几乎没有关注涡轮机入口水池的设计，因为对于一个仅能产生200瓦电力的设备来说，这似乎并不重要。所以，原始的设计只是在入口处放置一个木制方形槽，用于将水引至涡轮机。“如果水位较低，涡轮机后面形成的涡流会吸入空气，而空气会增加涡轮机内部的气蚀现象并损坏叶轮的材料，”Falk说道，“因此我们必须设法规避这一情况。但当时，我们在德国没有合适的测试场地。”当时收集数据的唯一方法，是询问喀麦隆能够使用测试装置的人员。等这名人员使用测试装置执行分析，并将结果发送回德国时，已经过去了一周的时间。根据这些结果，工程师会提出修改建议，然后又得等待一周，这几乎不可能成为有效的开发流程。不过，当无国界工程师组织采用了Ansys Fluent计算流体力学(CFD)软件和Ansys SpaceClaim，而且Falk在文献资料中找到之前一篇关于卡普兰涡轮机涡流气蚀的工程论文，上述情况终于得到了显著改善。该论文建议在入口水池中的气缸后面安装一个翅片，来减少涡旋脱落，并使整个涡轮机的流动更加层流化。在使用Fluent进行钣金翅片仿真时，工程师很快就发现了这种解决方案的一个缺陷：翅片适用于化工厂排气烟囱中的空气，但不适用于水流。Falk和他的同事们随后开始使用SpaceClaim来改变钣金翅片的位置和长度，并使用Fluent来确定由此产生的水流。“我们发现，这种翅片能够引导涡轮机后面的水流，”Falk说道。由于进入涡轮机的水流来自同一个方向，因此远离入口的涡轮机部分接收到的水流，少于入口处的水流，从而导致气蚀现象和发电效率较低。他们使用SpaceClaim和Fluent对水池末端的角度进行了实验。将翅片与流入的水流成45度角放置时，它的作用有点类似于文丘里喷嘴，这样就增加了水流的速度。这一变化让涡轮机的各个部分同时获得了更稳定的水流，从而减少了气蚀并使其运行更加平稳。“我们以前从来没有考虑过改变角度，而这完全是仿真带来的结果，”Falk说道。新冠疫情封锁和内战使项目延期在新冠疫情爆发前，无国界工程师组织曾前往喀麦隆进行过一次考察，在此期间，他们安装了4台200瓦的涡轮发电机来为村民供电。后来由于新冠疫情封锁以及喀麦隆处于内战之中，在喀麦隆负责保持涡轮机运行的人员很难在现场继续完成项目。但是，工程师们继续在德国使用Ansys仿真软件，通过运行仿真不断改进水轮机的设计，成功将电力输出提高到350瓦并解决了涡轮机中的泥沙堆积问题和其它挑战。（文章来源公众号：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++关于美狮贵宾会电子美狮贵宾会电子技术有限公司（英文名称：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是国内资深的研发工具软件提供商，公司成立于 2002 年，面向中国广大的制造业客户提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件开发工具，致力于帮助客户提高研发管理效率、缩短产品设计周期，提升产品可靠性。20 年来，先后与 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战略合作伙伴关系，并作为他们在中国区的主要分销合作伙伴服务了数千家中国本土客户，为客户提供从芯片级开发工具、EDA 设计工具、软件编译以及测试工具、结构设计工具、仿真工具、电气设计工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。美狮贵宾会电子凭借多年的经验积累，真正的帮助客户实现了让研发更简单、更可靠、更高效的目标。欢迎关注“美狮贵宾会电子”公众号了解更多研发工具软件知识

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Ansys深化与微软的合作助力扩展云端仿真解决方案

2023-02-20

Ansys借助部署在微软Azure上的Ansys Access提高云端仿真解决方案的可用性主要亮点Ansys进一步加深与微软的长期合作，以提高Ansys仿真解决方案和工具在微软Azure云计算平台上的可用性，使客户能够基于浏览器、随时随地进行访问微软Azure上的Ansys Access将为Ansys客户带来更多优势，包括改进的、低成本云端HPC，为解决当前极具挑战的工程难题提供所需的计算规模与微软的深入合作可进一步助力Ansys实现其承诺，即在高级通信、电气化和可持续性等领域提供简单、基于云的先进仿真解决方案Ansys将进一步加深其与微软的长期战略合作，通过扩展对Ansys仿真解决方案和计算机辅助工程（CAE）工具的云端访问，加速虚拟产品设计。接下来，Ansys将开发一种新产品，使客户能够通过登录Azure账号来启动Ansys产品，并且更轻松地连接第三方工具。Ansys将扩展其与微软的市场战略，将其作为本次合作的重要组成部分，包括连接到物联网的数字孪生、自动驾驶和飞行系统开发，以及使用仿真数据训练人工智能/机器学习（AI/ML）系统。双方客户通过将产品迁移到云端，不仅可以提高生产力、降低内部技术成本，而且还能改进虚拟协作。部署在微软Azure上的Ansys Access将成为Azure Marketplace提供的新产品，为Ansys目前的托管云解决方案Ansys Cloud Direct提供替代方案，后者也在Azure上运行。这款新产品将支持客户使用其现有Ansys应用以及直接从微软购买的Azure服务，从而节省成本、改进数据管理，并提高灵活性。通过在微软Azure上Ansys当前的云解决方案中加入Ansys Access，客户能够选择最有效的方法，以实现云端仿真为其公司带来的优势。Ansys借助部署在微软Azure上的Ansys Access提高云端仿真解决方案的可用性除了云端协作，Ansys还致力于将Microsoft 365功能集成到其工程仿真工具环境中，帮助实现高度协作的产品设计流程。Ansys产品高级副总裁Shane Emswiler表示：“微软Azure上的Ansys Access将通过提高生产力、提供更清晰的工作流程和更便捷地访问基于云的CAE工具，为我们的客户改进开发与设计流程。通过将Ansys行业领先的仿真解决方案与Azure相结合，客户可以在虚拟环境中进行大规模创新，同时不会降低设计准确度或产品完整性。”微软首席产品数据管理（PDM）经理Kurt Niebuhr指出：“我们与Ansys的持续合作将微软Azure的云计算功能与Ansys的先进仿真解决方案结合起来，有利于在全球范围内实现虚拟设计和创新。在比以往任何时候都更需要数字解决方案的时代，与Ansys的合作有助于我们为工程师和创新者提供基于云的工具，从而满足并超越他们的需求。”（文章来源公众号：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++关于美狮贵宾会电子美狮贵宾会电子技术有限公司（英文名称：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是国内资深的研发工具软件提供商，公司成立于 2002 年，面向中国广大的制造业客户提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件开发工具，致力于帮助客户提高研发管理效率、缩短产品设计周期，提升产品可靠性。20 年来，先后与 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战略合作伙伴关系，并作为他们在中国区的主要分销合作伙伴服务了数千家中国本土客户，为客户提供从芯片级开发工具、EDA 设计工具、软件编译以及测试工具、结构设计工具、仿真工具、电气设计工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。美狮贵宾会电子凭借多年的经验积累，真正的帮助客户实现了让研发更简单、更可靠、更高效的目标。欢迎关注“美狮贵宾会电子”公众号了解更多研发工具软件知识

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电磁场仿真 | ChatGPT请回答，我想和你聊聊

2023-02-17

作者：周小侠 | Ansys高级应用工程师"只有经过严酷的考验，人类才能不断前进，走向发展的高峰。危险的环境和危机感，才是驱使人类不断进步、不断征服新事物的根本动力。"——艾萨克·阿西莫夫编者按：人工智能/机器学习毫无疑问是 21 世纪最具颠覆性的技术之一，而近期一款对话式聊天机器人工具——ChatGPT彻底火出圈。一时间各行各业都在为它的出现暗潮涌动，争相探索其应用场景：聊天、写论文、写文案、写诗、敲代码...你只要在对话框里输入指令，ChatGPT就可以在几秒内“交作业”，它可以根据人类对其对话响应的反馈再次进行训练，使用基于人工智能的技术“创建新内容”。ChatGPT 凭实力出道，仅仅在2 个月内就达到了 1 亿的用户数量。Ansys作为工程仿真领域的领导者也是前沿实践的先锋，持续关注并投身研究 AI/ML 和仿真的应用，相关部门也已着手研究在仿真产品里结合ChatGPT。Ansys首席技术官Prith Banerjee表示开发人员可以借助ChatGPT 让编程更快且更好，具有改善客户端和开发人员效率以及与客户交互的潜力，为客户提供更多体验和价值。网络上不乏AI技术到底是会夺走我们的饭碗还是带来新机遇的讨论，我们能做到的是不要忽视新事物的出现和发展，在滚滚时代浪潮中找到自己的定位和赛道。你也可以试着与ChatGPT聊一聊，或许，你会有属有自己的见解。以下由Ansys高级应用工程师周小侠带来他的ChatGPT之电磁场仿真初体验。最近引发热潮的ChatGPT AI对话程序，是由OpenAI发布的大型语言模型，在各个领域都带来了新思想新突破。那么，ChatGPT对于我们从事电磁场仿真工程师有什么样的启发呢？所以笔者尝试和它聊了聊，我们一起来检验它的实力吧。电磁场仿真指北先来问问我们吃饭的工具有哪些？1. 业界主流的电磁场仿真软件有哪些？常见的电磁场仿真软件有：ANSYS HFSS， CST Studio Suite，COMSOL Multiphysics，NI AWR Design Environment，Keysight ADS， Altair Electromagnetic Professional， LAMBDA GnuEM， Remcom XFDTD，IntelliSuite， Ansoft Designer等。排第一个的就是大名鼎鼎的HFSS啊！传说中它是电磁场仿真软件的黄金标准，凭什么呢？2. 为什么说HFSS是电磁场仿真软件的Golden？HFSS是High Frequency Structure Simulator的缩写，是电磁场仿真软件的佼佼者。其原因有以下几点：功能强大：HFSS支持多种电磁场仿真方法，如有限元法，有限差分法等，可以模拟各种复杂的电磁场环境。精度高：HFSS仿真精度高，可以提供准确的结果，帮助工程师进行有效的设计决策。易于使用：HFSS具有友好的图形界面和易于使用的工具，使用户能够快速模拟和分析电磁场。生态系统完善：HFSS与其他电磁场仿真软件，如Icepak，以及CAD工具，如Pro/Engineer等的集成使得它在电磁场仿真领域的生态系统十分完善。因此，HFSS被誉为电磁场仿真软件的Golden，是行业内的领先产品。Ansys HFSS果然是业界老将，黄金标准名副其实。不过当今的信号频率越来越高，规模越来越大，HFSS是否会固步自封，躺在过去的荣耀上吃老本呢？我们来看看ChatGPT的见解~3. HFSS目前有些什么特性，能提高高速仿真的速度和精度？HFSS作为一款高级电磁场仿真软件，具有以下特性，以提高高速仿真的速度和精度：多物理场耦合：HFSS支持多物理场耦合，如电磁场、热场、力学场等，以更好地模拟真实情况。多尺度分析：HFSS支持多尺度分析，以适用于不同尺度的仿真，提高仿真精度。多频域分析：HFSS支持多频域分析，以适用于不同频率的仿真，提高仿真精度。高效算法：HFSS采用了高效的计算算法，如有限元法、有限差分法等，以提高仿真速度。并行计算：HFSS支持并行计算，以利用多核计算机的强大计算能力，提高仿真速度。先进的剖分技术：HFSS采用了先进的剖分技术，以提高仿真精度和效率。通过这些特性，HFSS能够在保证仿真精度的同时提高仿真速度，为用户提供高效精准的电磁场仿真解决方案。ChatGPT该不会在Ansys卧底吧，确实都说到了重点：多物理场是Ansys的独门绝技；多尺度不是这两年大火的网格融合（Mesh Fusion）核聚变吗？多频域则是宽带快速扫频；还有Phi+这个快速仿真层叠结构+3D结构的黑科技，把网格剖分做到了极致。果然是老当益壮，愈久弥新！热门行业应用毋庸置疑，当下最热门行业都离不开两个关键词：AI和芯片，这就来问问AI芯片设计需要注意哪些？4. AI芯片设计的要点有哪些？在AI芯片设计中，需要考虑以下几个关键点：功耗和性能优化热管理高速低功耗信号完整性电磁兼容性 (EMC) 和电磁干扰 (EMI) 管理电路和系统级优化和验证可靠性和长寿命与其他系统组件的集成成本效益和生产可行性符合行业标准和法规。1和2就是功耗和热，很显然热对AI芯片很关键。众所周知，电产生热，电-热仿真已经很成熟。但热对电的影响，特别是对高速信号的影响，就少有人考虑了。来看ChatGPT如何回应？5. 在仿真大功率AI芯片的高速电路时时，如何考虑温度对信号S参数的影响？在仿真大功率 AI 芯片的高速电路时，温度对信号 S 参数的影响需要通过电热耦合仿真来考虑。这需要使用电子产品热分析软件（如 Icepak）来预测热源的分布，并将热效应与电磁场仿真（如 HFSS）相结合。在考虑温度效应时，还需要考虑芯片结构，材料性质和制造工艺等因素，以确保仿真结果的准确性。总体来看，这次ChatGPT拿捏了这种场景下的基本步骤，而实际操作时会涉及更多细节，具体操作流程（教程、flow文档）直接找Ansys工程师就可以拿到。现在，我们来看一看ChatGPT的场景实战，它将如何应对？手把手实操6. 同时仿真PCB + PKG + Interposer时，网格剖分跨了三个维度，有什么技术能很好的处理吗？当仿真 PCB + PKG + Interposer 时，网格剖分跨了三个维度，这需要使用能够处理复杂电磁场结构的软件来解决。HFSS 电磁场仿真软件具有网格融合（Mesh Fusion）技术，可以很好地处理这种情况，并且在保证仿真精度的同时加速仿真运算。在使用网格融合技术时，仍需要考虑许多因素，如设计布局、电学要求和计算资源等，以确保仿真结果的准确性。另外，我们的客户经常会碰到的问题是扫频失败，而通常系统提示只是让咨询Ansys Support技术支持团队。7. HFSS仿真时，提示扫频失败：“Sweep failed” ，有什么可能的原因？"Sweep failed" 是HFSS扫频失败的错误提示。这个错误可能由以下原因导致：网格问题：网格不足够细，或者在网格细化的过程中出现了问题。计算频率范围的问题：设置的频率范围不合理，例如计算频率过高。模拟参数设置问题：在HFSS中的仿真参数设置不当，如基准面等。计算机硬件问题：硬件配置不足，如内存，硬盘空间不足。如果遇到这样的问题，可以考虑以上因素，并通过检查仿真参数，网格和计算机硬件等来修复错误。这个回答非常完整贴心了，用户基本上可以按图索骥，就能找到错误原因。没想到ChatGPT也是售后技术支持的最佳担当啊，智能FAQ认证√现在网络上不断有人对ChatGPT的代码能力进行验证，并例证其功能的强大。这不，手上正好有个SIwave后处理的问题：想把一溜下来的结果数据转换为Pin Map的矩阵形式。来看看ChatGPT交的作业8. SIwave仿真得出的Pin电流数据为*.csv格式，其中第一列为Via名字，第三列为电流值，第四列为Pin的X坐标，第五列为Y坐标。请用Python生成程序，生成一个Pin Map形式的*.csv文件。即左边为Pin名字的矩阵，按照其X和Y坐标排列。右边为电流值的矩阵，也按照其X和Y坐标排列。这段代码先使用csv模块读取原始的*.csv文件，然后使用sorted函数将每一行的数据按照X坐标和Y坐标的值进行排序。接下来，使用列表推导式分别获取Pin名字和电流值。最后，使用csv模块写入新的*.csv文件，并且按照排序后的顺序写入Pin名字和电流值。由此看来ChatGPT已经把基本逻辑和实现方法给出了，所以我们只需要把这个代码略微修改，就能实现我们的目的。职业规划另外，当前正处于毕业季，如果你是一名电磁场专业的学生，想要找寻一个最热门的就业方向，或许你可以通过ChatGPT找找答案~9. 请列出适合电磁场专业毕业生，最热门的几个行业。作为一名电磁场专业的毕业生，我认为适合我们的行业包括：通信和电子行业：包括5G技术、服务器、移动设备等。汽车电子行业：包括自动驾驶技术、电动汽车等。电力和能源行业：包括电力系统设计、风能和太阳能发电等。医疗器械和生物技术行业：包括医疗仪器、生物传感器等。航空航天和国防行业：包括飞机设计、卫星技术等。嗯回答得不错，基本上都涵盖了。如今智能驾驶领域也非常热门，进入汽车芯片行业或许是个不错的选择，那它对技能有哪些要求呢？10. 一个电磁场专业的毕业生，需要具备哪些技能，才能进入汽车芯片行业？ 如果要进入汽车芯片行业，作为电磁场专业的毕业生，我认为您需要具备以下技能：电磁场理论：对电磁场的基本原理和方程有深入的了解。电磁仿真技能：熟练操作电磁场仿真软件，如HFSS。电热耦合仿真技能：掌握电子产品热分析软件，如Icepak。汽车电子知识：对汽车电子系统的基本原理和设计有扎实的了解。团队合作能力：能够与其他工程师和专业人员合作，以完成复杂的项目。学习能力：能够不断学习和提高自己的技能，适应行业的变化和发展。没错，HFSS在电磁场行业大名鼎鼎，一直也被称为是业界的黄金标准。对电磁场专业学生来说，学会HFSS走遍天下都不怕。希望各位同学能够掌握扎实的理论知识，持续修炼自己的各项技能，找到理想的工作。本次评估到此结束，以上是笔者初试ChatGPT的一些体验，供参考。这也让我不禁想起ChatGPT曾经说过：AI will not replace you. A person who's using AI will replace you，希望大家可以在实际工作学习中尝试探索更多电磁仿真领域的不同解，期待广大用户发掘出ChatGPT在电磁场仿真方面的妙招。本文由ChatGPT撰写，感谢人类。（文章来源公众号：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++关于美狮贵宾会电子美狮贵宾会电子技术有限公司（英文名称：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是国内资深的研发工具软件提供商，公司成立于 2002 年，面向中国广大的制造业客户提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件开发工具，致力于帮助客户提高研发管理效率、缩短产品设计周期，提升产品可靠性。20 年来，先后与 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战略合作伙伴关系，并作为他们在中国区的主要分销合作伙伴服务了数千家中国本土客户，为客户提供从芯片级开发工具、EDA 设计工具、软件编译以及测试工具、结构设计工具、仿真工具、电气设计工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。美狮贵宾会电子凭借多年的经验积累，真正的帮助客户实现了让研发更简单、更可靠、更高效的目标。欢迎关注“美狮贵宾会电子”公众号了解更多研发工具软件知识

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绿色照明 | 垂直农场即将空降您身边的门店

2023-02-16

本文原载于Ansys Advantage：《Vertical Farming is Coming to a Store Near You》水果和蔬菜摄入不足已成为威胁当今人类健康的十大危害因素之一。每天摄入适量的水果和蔬菜有助于预防多种重大疾病，可以确保多种微量元素和纤维的充分摄入，有助于取代富含饱和脂肪、糖分与盐分的食物。多吃农产品对健康的好处是毋庸置疑的，但古语有云“奏庶鲜食”，是什么意思呢？即食用当地种植的水果和蔬菜有明显的优势，水果和蔬菜采摘后越早食用好处越大，因为蔬菜从采收的那一刻起就开始进入营养流失的阶段。此外，本地种植和销售的农产品，到达消费者端的运输时间最短，就也减少了交通工具的污染排放。在不久的将来，即使是没有菜园的城市居民，也可以亲手采摘新鲜的西红柿或是生长中的生菜。室内农场，甚至店内农场，正在不断满足我们就近消费蔬菜的需求。而半自动垂直农场，拉近了食品产地与消费者的距离，并能够提供新鲜、健康的食品。垂直农场采用特种LED灯等先进技术帮助蔬菜生长，仿真技术则能够助力室内农场照明设计优化，打造出早收、高产的种植环境。垂直农业照明挑战设计店内垂直农场的工程师必须考虑许多光学因素。首先，对于某些特定农作物的植株行，务必要确保适当的照度值。不同的农作物生长所需的光照量不同，而且同样的农作物在生长周期的不同阶段，所需的光照量也可能会有所不同。确保所有植株行的光照均匀性也很重要，这样，所有的种子才能以相同的速度生长。经优化的光照环境可减轻生产过程中的田间管理负担，并支持种植户根据需要安排采收时机。同样，在光谱方面，农作物的生长并不需要所有波长的自然光。农作物对红色和蓝色波段光照的反应最好，因此，模仿阳光的传统灯具其实产生了不必要的能耗。缜密的光学设计有助于优化LED灯照明，只针对必要的波长投入能耗，有助于节能减排。最后，还应该最大限度地增加农作物吸收的光照量。农作物反射的光越少，它们生长得就越快，也就有助于降低能耗。仿真推进垂直农场发展LED灯是用于在室内农作物照明最高效且最为方便易用的方式。它们消耗的能量低，产生的热量少，并且可优化光照颜色以促进农作物生长。为了展示如何使用Ansys SPEOS设计农作物生长LED灯阵列解决方案和仿真室内农场，我们设计了一个具有 90个LED灯的通用灯阵列。根据文献资料，漫射紫色光谱（不含绿光）最适合农作物生长。农作物会反射大部分绿色可见光并吸收其余光谱。因此，我们构建的照明阵列包含45个蓝色光谱的LED灯和45个红色光谱的LED灯，结合形成紫色光谱。垂直农场等距视图（左）和侧视图（右）照度传感器（左）和3D吸收（右）揭示出设计中有待改进的短板我们首先在农场中设计种植了八行生菜植株，每行15株。每行由我们构建的三个紫色光谱光阵列照明。为了分析生菜的光学特性（光吸收和反射），我们使用Ansys的Portable Optical Measurement Device (OMD)对叶片样本进行观测。然后，将得到的双向反射分布函数(BRDF)应用于设计中的所有生菜植株。之后，我们使用光仿真来测量和可视化照度均匀性，以及蔬菜对光的吸收。我们发现整行的照度呈不均匀分布。然后，我们对 LED灯阵列的位置、LED灯光谱和垂直农场围挡的材料进行迭代，以生成最有效的解决方案。垂直农业仿真结果照亮开发前路我们使灯具的间距更加均匀，并在LED灯阵列和生菜植株之间留出更多空间。此外，还将侧方和后方的材料从透明材料（吸收）改为白色材料（漫射）。垂直农场正面的材料保持透明，便于消费者选购农产品。后续的仿真结果显示，照射生菜植株的光分布更加均匀，产生的光吸收也更均匀。我们发现，前方和后方的生菜植株的光照略弱，因此它们的长势可能不如中间的生菜植株。由于仿真结果非常直观，因此很容易确定垂直农场设计需要改进的地方。对于前方的生菜植株，一种可能的方法是，在前方玻璃的内表面覆涂上一层部分反射涂层，以反射更多的光线。优化后的系统就可以确保最佳产量和最佳能耗。店内直产的垂直农业，正逐渐成为主流。光学仿真有助于量化和展示垂直农场的效益，例如消耗更少的能源和水，以及支持特定作物的小批量种植，从而减少粮食浪费。（文章来源公众号：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++关于美狮贵宾会电子美狮贵宾会电子技术有限公司（英文名称：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是国内资深的研发工具软件提供商，公司成立于 2002 年，面向中国广大的制造业客户提供研发、设计、管理过程中使用的各种软件开发工具，致力于帮助客户提高研发管理效率、缩短产品设计周期，提升产品可靠性。20 年来，先后与 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战略合作伙伴关系，并作为他们在中国区的主要分销合作伙伴服务了数千家中国本土客户，为客户提供从芯片级开发工具、EDA 设计工具、软件编译以及测试工具、结构设计工具、仿真工具、电气设计工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。美狮贵宾会电子凭借多年的经验积累，真正的帮助客户实现了让研发更简单、更可靠、更高效的目标。欢迎关注“美狮贵宾会电子”公众号了解更多研发工具软件知识

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