Jak symulacja pomaga świadomie podejmować ważne decyzje – przykłady i rozwiązania
| TechnikaProjektowanie anten, które wchodzą w skład infrastruktury komunikacyjnej, jest kluczowym czynnikiem decydującym o rozwoju firm opierających się na nowych technologiach. I to zarówno z obszaru urządzeń powszechnego użytku, Internetu Rzeczy czy motoryzacji, ale także podboju kosmosu. Inżynierowie w tych firmach mierzą się z wysoką konkurencyjnością, presją, aby oddać produkt szybciej, także uwarunkowaniami prawnymi nakładającymi obowiązek spełnienia przez urządzenie odpowiednich norm kompatybilności elektromagnetycznej. W jaki sposób organizacje radzą sobie z tymi problemami za pomocą narzędzi dostępnych na rynku? Które rozwiązania mogą zostać zaadaptowane na gruncie podmiotów chcących się efektywnie rozwijać?
Przykładem może być firma działająca w sektorze rozwiązań dla komunikacji satelitarnej i pojazdów kosmicznych. Jednym z kluczowych aspektów jest używanie elektronicznie sterowanych szyków antenowych pracujących na częstotliwościach kilkudziesięciu gigaherców. Jakie wiążą się z tym wyzwania? Synteza tego typu konstrukcji oraz ich symulacyjna weryfikacja w celu minimalizacji liczby powstających prototypów. Ze względu na gabaryty anten i bardzo małe długości fal, jawna analiza numeryczna takich konstrukcji wymaga mocnego zaplecza komputerowego. Jednak dzięki metodom przyspieszenia tych obliczeń możliwe było ponaddziesięciokrotne skrócenie czasu symulacji. A to przełożyło się na satysfakcjonujące wyniki i zmniejszenie kosztów produkcji.
Tak więc, dlaczego i z jakich narzędzi dostępnych na rynku korzystają firmy, którym zależy na ograniczeniu popełniania błędów w procesie projektowania?
Jak w codziennej pracy pomagają analizy numeryczne
Tworzenie i udoskonalanie produktu wykorzystującego komunikację antenową wymaga testowania go pod kątem oddziaływania różnych zjawisk fizycznych: mechanicznych, przepływowych, termicznych oraz elektromagnetycznych. Praktyką, która skutecznie obniża ryzyko popełnienia błędu i ogranicza potrzebę tworzenia licznych prototypów, jest zastosowanie oprogramowania do symulacji komputerowych. Mówiąc wprost: celem zastosowania oprogramowania do analiz numerycznych jest zwiększenie szans pomyślnego przejścia testów przez opracowywany prototyp i szybsze wypuszczenie produktu na rynek.
Stosując oprogramowanie do analiz numerycznych, prototyp można poddać wirtualnym testom oraz optymalizować jego konstrukcję i parametry pod kątem niezawodności, wytrzymałości oraz kosztu. Na rysunku poniżej przedstawiono wyniki badań częstości i postaci drgań własnych. Umożliwiają one sprawdzenie, czy układ obciążony zgodnie z panującymi w miejscu montażu warunkami nie będzie podatny na rezonans mechaniczny, co może skutkować skróceniem żywotności układu lub zniszczeniem (rys. 1).
Rozwiązania, które zadziałały w praktyce – dlaczego warto wziąć udział w Symkom Conference?
Analizy przypadku jak ten powyżej, ale także z innych dziedzin fizyki, są tematami poruszanymi podczas Symkom Conference – Spotkanie Użytkowników Oprogramowania ANSYS. To konferencja praktyków, którzy dzielą się swoją wiedzą i spostrzeżeniami związanymi z użyciem oprogramowania do symulacji komputerowych w swojej pracy. Wydarzenie skierowane jest do osób zainteresowanych rozwojem inżynierii i stosowaniem skutecznych rozwiązań pozwalających zwiększyć konkurencyjność firmy na polskim i zagranicznym rynku.
W programie konferencji znajdują się zagadnienia elektromagnetyczne, ale także mechaniczne, systemowe i przepływowe, co daje uczestnikom szeroki wybór interesujących tematów.
Skupiając się na tematyce analiz elektromagnetycznych i systemowych, w tym roku możemy spodziewać się wystąpień, na których prelegenci podzielą się swoją wiedzą i doświadczeniem z zakresu:
- modelowania i analizy przekształtników energoelektronicznych pod kątem badań kompatybilności elektromagnetycznej;
- modelowania silników i analiz pola elektromagnetycznego małych częstotliwości;
- analiz wielkich częstotliwości pod kątem symulacji anten zintegrowanych w rozbudowanych systemach;
- tematyki analiz integralności sygnałowej w szybkich interfejsach komunikacyjnych;
- planowania misji i symulacji realnych scenariuszy z uwzględnieniem wszystkich możliwych przypadków.
Konferencja odbędzie się 25 listopada w Warszawie. Udział w wydarzeniu możliwy jest zarówno stacjonarnie, jak i zdalnie. W przypadku zdalnego udziału uczestnictwo jest bezpłatne, wymagana jest jedynie wcześniejsza rejestracja na stronie: https://symkom.pl/conference2022/
Co mogliśmy zobaczyć w ubiegłym roku?
Osoby, które jeszcze się wahają, zapraszamy do przejrzenia materiałów archiwalnych. Oto, o czym dyskutowaliśmy na Symkom Conference 2021:
- elektronicznie sterowane szyki antenowe w przemyśle kosmicznym – Paweł Rymaszewski z firmy Thorium Space opowiadał o wykorzystaniu metod numerycznych przy projektowaniu fazowanych szyków antenowych dla przemysłu kosmicznego.
- Najlepsze praktyki w modelowaniu szyków antenowych – Marek Szymczak z firmy Symkom opowiadał o sposobach i narzędziach pozwalających na szybkie modelowanie i analizę złożonych szyków antenowych. Kluczowe w tym wystąpieniu jest przedstawienie technik skrócenia czasu obliczeń.
- Analizy integralności sygnałowej szybkich interfejsów komunikacyjnych – Karol Zimoląg z firmy Aptiv przedstawił użycie metod numerycznych przy projektowaniu płytki PCB, złącza, obudowy i linii transmisyjnej na przykładzie systemu przesyłania obrazu w samochodzie.
- Analiza układów energoelektronicznych – przegląd możliwości – Marek Szymczak i Mateusz Będkowski z firmy Symkom opowiadali o możliwościach symulacji i analizy systemowej przekształtników energoelektronicznych.
Zapraszamy do udziału w Symkom Conference 2022 – Spotkanie Użytkowników Oprogramowania ANSYS, a po więcej informacji o nas na stronę: https://symkom.pl/conference2022/. Materiały archiwalne można pobrać pod adresem https://symkom.pl/elektronik/
Symkom sp. z o.o.
www.symkom.pl
