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ANSYS EM Suite
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Rechnergestützter Entwurf elektronischer Systeme (EDA)
ANSYS Electronics Simulation Software sind Module aus der ANSYS Produktfamilie zum Entwurf elektronischer und elektromechanischer Systeme.
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ANSYS EM Suite
* Info zum neuen ANSYS Lizenzmodell: um ANSYS EM Suite zu nutzen, muss im ANSYS Electronics Desktop (Version 2020 oder höher) das "Use Electronics Pro, Premium, Enterprise product licensing" aktiviert werden (unter Tools > General Options > General > Desktop Configuration > Product Licensing)
ANSYS Electronics Simulation Software sind Module aus der ANSYS Produktfamilie zum Entwurf elektronischer und elektromechanischer Systeme. Im SCC stehen folgende Produkte zur Verfügung:
- axwell 2D und Maxwell 3D
simulieren elektromagnische Felder zum Entwurf und zur Analyse zwei- bzw. dreidimensionaler Systeme wie Motoren, Generatoren, Tranformatoren und anderer elektromechanischer Systeme aus der Luft- und Raumfahrt, dem Automobilbereich und sonstiger Industrie. Maxwell basiert auf der Finiten-Elemente-Methode und berechnet statische sowie transiente elektromagnetische und elektrische Felder im Zeit- und Frequenzbereich. Integriert in Maxwell ist das Modul RMxprt, speziell zur Modellierung von rotierenden elektrischen Maschinen.
Maxwell lässt sich koppeln mit den Produkten, Simplorer, ePhysics und Optimetrics (s.u.). Die Modellerstellung erfolgt CAD-mäßig über eine grafische Oberfläche. Es kann unter Windows, Linux und Solaris betrieben werden. - PExprt
ist eine Entwicklungs- und Entwurfssoftware für magnetische Komponenten wie z.B. Induktoren, Transformer usw. Sie berechnet in Kombination mit Maxwell die optimalen Abmessungen der Komponenten und deren Formgebung, Luftspalte und Wicklungen. PExprt liegt für Windows vor. - Simplorer
erlaubt die Entwicklung und Analyse komplexer Systeme aus den verschiedensten Bereichen wie elektrische und elektromechanische Systeme, Berücksichtigung von thermischen und elektromagnetischen Phänomenen und hydraulischen Komponenten. Komponenten können in Schaltkreisen integriert werden. Simplorer läuft unter Windows. - ePhysics
ist ein Addon zu Maxwell 3D und ist eine Multiphysics Lösung, die die elektromagnetischen mit thermischen Vorgängen und mechanischen Spannungen koppelt. Wie Maxwell ist auch ePhysics unter Windows, Linux und Solaris einsatzbar. - Optimetrics
ist ebenfalls ein Zusatz zu Maxwell, wodurch das Programm um Funktionalitäten wie Optimierung, Parametrisierung, Design Sensitivität und statistische Analyse erweitert wird.
ANSYS HF Electromagnetics Simulation Software
Die ANSYS HF Produkt Familie enthält u.a. folgende Module:
- HFSS (High-Frequency Structure Simulator)
erlaubt die Hochfrequenzanalysen zur Beschreibung von Hochfrequenz-Wellenausbreitungen für Antennen und Elektronikbaugruppen, und ist für elektromagnetisches Design und Optimierung von Strukturen vorgesehen. HFSS kann unter Windows und Linux betrieben werden. - Q3D Extractor
ist eine Software zur parasitären 3D-Extraktion, die 2D- und 3D-Simulationen elektromagnetischer Felder durchführt und daraus automatisch ein äquivalentes SPICE-Schaltkreismodell zur Verwendung in Nexxim erzeugt. - Designer
ist eine Software für die Schaltplanerstellung und das Designmanagement - SIwave
ist eine Simulationssoftware für Leiterplatten und eine Design-Plattform für Energie- und Signalintegrität und EMV-Analyse von elektronischen Baugruppen - Nexxim
ist eine Schaltungssimulations-Software für die lineare und nichtlineare Frequenzanalyse
Lizenzumfang
150 ANSYS Academic Research EM (inkl. ANSYS Maxwell, ANSYS Simplorer Advanced, ANSYS RMxprt, ANSYS PExprt und ANSYS Optimetrics)
150 ANSYS Academic Research HF (inkl. ANSYS HFSS, ANSYS Q3D Extractor, Designer, Nexxim und ANSYS SIwave)
640 Parallelprozesse
Beispiele und Dokumentation
Beispiele, Produktbeschreibung und Manuals sowie Tutorials sind über die Online Hilfe zugänglich. In den Help Unterverzeichnissen der Installationen liegen teilweise auch PDF-Dokumente. Weiteres Trainingsmaterial gibt es auch im Online Technical Support von ANSOFT.
Interessenten an der weiteren Dokumentation und an den Programmen wenden sich bitte an den Betreuer.
Lizenzbeschränkungen
Folgende Bedingungen müssen eingehalten werden:
- The analysis work performed with the Academic Program(s) must be non-proprietary work.
- Licensee and its Contract Users must be or be affiliated with an academic facility. In addition to its employees and Contract Users, Licensee may permit individuals who are students at such academic facility to access and use the Academic Program(s). Such students will be considered Contract Users of Licensee.
- The Academic Program(s) may not be used for competitive analysis (such as benchmarking) or for any commercial activity, including consulting.
- Notwithstanding any terms of the Agreement to the contrary, Academic Program(s) may be accessed and used by Licensee at the Designated Site or any other location within a 50 mile radius of the Designated Site, provided that such location is within the same country as the Designated Site. Such limitations apply to any access and/or use of the Academic Program(s), including, but not limited to, access via a VPN connection or through license borrowing.
Basics
Maxwell auf dem Parallel-Cluster des SCC
Die Anwendung ANSYS Electronic Desktop ist auf dem bwUniCluster installiert. Der Betrieb dieses Clusters unterliegt einem Job-Managementsystem, welches jedem Job optimal die Ressourcen zuordnet. Daher sollten große Rechenjobs unter diesem System gestartet werden.
Start auf dem bwUniCluster (uc2)
Auf den Linux Clustern des SCC wird ein Modulkonzept eingesetzt. Um ANSYS EM zu verwenden, müssen Sie zuerst das entsprechende Modul laden. Sie erhalten alle vorhandenen Software-Module, indem Sie
module avail
eintippen. Um das Modul der aktuellen Version von ANSYS zu laden, geben Sie auf dem bwUniCluster Folgendes ein:
module load ansys
Sie können das Modul auch mit der gewünschten Versionsnummer laden, wie z.B.
module load ansys/2021R2
Danach kann ANSYS Electronic Desktop "Maxwell" mit folgendem Skript "run_maxwell.sh" ausgeführt werden:
#!/bin/sh
#SBATCH --nodes=1
#SBATCH --ntasks-per-node=20
#SBATCH --partition=single
#SBATCH --time=2:00:00
#SBATCH --mem=170gb
## setup environment
module load cae/ansys/2021R2
## run Maxwell
ansysedt -ng -Monitor -Logfile maxwell.log -machinelist num=$SLURM_NPROCS -batchsolve Model.aedt
Um das Skript an das Job Management System zu submittieren, führen Sie Folgendes aus
sbatch run_maxwell.sh
Der Maxwell-Job wird im Verzeichnis mit der Datei Model.aedt als Eingabedatei gestartet. Es wird ein Knoten mit 20 Prozessoren und 170 GB Hauptspeicher angefordert. Die Ergebnis-Dateien werden im Unterverzeichnis Model.aedtresults abgelegt.
ANSYS EM Suite Installationsanleitung
Benutzer des KIT können die Software direkt von unserem ftp-Server herunterladen:
https://ftp.scc.kit.edu/pub/campus/ANSYS/
Aus dem Campusnetz heraus können Sie auch direkt über
CIFS: \\\sccfs.scc.kit.edu\Service\SCC\sccfs-ftp\pub\campus bzw.
NFS: sccfs.scc.kit.edu:/Service/SCC/sccfs-ftp/pub/campus zugreifen.
In den Unterverzeichnissen von "ANSYS%Version%" finden Sie die entsprechenden Installationsdateien im TAR-, ZIP- bzw. ISO-Format vor:
LINX64 ................... Linux, 64 Bit
WIN64 .................... Windows, 64 Bit
Eine 32 Bit-Version steht nicht mehr zur Verfügung.
Wenn Sie nur das Produkt "ANSYS EM Suite" installieren wollen, so benötigen Sie folgende Installationsdatei
ELECTRONICS_%Version%_%OS%X64.zip
Falls Sie "ANSYS EM Suite" in die Workbench von ANSYS integrieren wollen, so müssen Sie zuerst die ANSYS Suite installieren. Dazu benötigen Sie zusätzlich die auf dem FTP-Server bereit gestellten ISO-Dateien. Bei der nachfolgenden Installation von "ANSYS EM Suite" müssen Sie dann die Integration mit ANSYS bestätigen.
Gehen Sie bei der Installation wie folgt vor:
- Laden Sie die TAR- bzw. ZIP-Files aus dem entsprechenden Verzeichnis herunter.
- Entpacken Sie jedes der Pakete in einem separaten Ordner.
- Starten Sie unter Windows anschließend die Datei
autorun.exe(mit rechter Maustaste und "Als Administrator ausführen" wählen).
Unter Linux geben SieINSTALL -norootein. - Nach der Installation erscheint ein Fenster, in dem Sie den Lizenzserver spezifizieren müssen. Hier geben Sie ein:
beiSERVER 1: SCCLIC4.SCC.KIT.EDU
beiSPECIFY SERVER TCP/CP PORT NUMBER: 10550 - Sie können auch im nachhinein im Unterverzeichnis
adminin der Dateiredirect.licdie beiden Zeilen eintragen:
SERVER SCCLIC4.SCC.KIT.EDU ANY 10550
USE_SERVER
Dokumentation
Die Dokumentation ist Online erhältlich. Für den Zugriff (auch auf das Customer Portal) müssen Sie sich einen Account bei Ansys anlegen. Bitte erfragen Sie zuvor die Customer Number bei den Betreuern. Es kann aber auch eine lokale Installation (WINX64 / LINX64) erfolgen.
Version 2023R1:
Unter https://ftp.scc.kit.edu/pub/campus/ANSYS/ANSYS2023R1/Documentation/ finden Sie folgende Dokumentationsdateien:
- ansysproductpdfdocv231.zip Handbücher und Installationsanleitungen
- ansysreleasedoc.7z Versions-Dokumentation
- ANSYS_Inc._Installation_Guides.pdf
- Infos zu den einzelnen Installationspaketen
Version 2022R2:
Unter https://ftp.scc.kit.edu/pub/campus/ANSYS/ANSYS2022R2/Documentation/ finden Sie folgende Dokumentationsdateien:
- ansysproductpdfdocv222.zip Handbücher und Installationsanleitungen ( Liste )
- ansysreleasedoc.7z Versions-Dokumentation
- ANSYS_Inc._Installation_Guides.pdf
- Infos zu den einzelnen Installationspaketen
Aus dem Campusnetz heraus können Sie auch direkt über
CIFS: \\\sccfs.scc.kit.edu\Service\SCC\sccfs-ftp\pub\campus\ANSYS bzw.
NFS: sccfs.scc.kit.edu:/Service/SCC/sccfs-ftp/pub/campus/ANSYS zugreifen.