Gleichzeitig Elektromagnetik und Partikel simulieren

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Altair Engineering konnte die Firma Tech-X mit der Software VSim für die Altair Partner Alliance (APA) gewinnen. VSim ist eine numerische Anwendung, mit der elektromagnetische Simulationen im Umfeld komplexer Strukturen und dynamischer, geladener Partikel durchgeführt werden können.

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Altair Engineering konnte die Firma Tech-X mit der Software VSim für die Altair Partner Alliance (APA) gewinnen. VSim ist eine numerische Anwendung, mit der elektromagnetische Simulationen im Umfeld komplexer Strukturen und dynamischer, geladener Partikel durchgeführt werden können.

Die Software VSim unterstützt Parallel-Computing und kann auf bis zu mehrere zehntausend Prozessorkerne skaliert werden. Dadurch können Anwender auch komplexe Geometrien und mehrere physikalische Phänomene modellieren und die Ergebnisse dennoch in einem angemessenen Zeitrahmen erhalten.

Jim Browning, Professor an der Boise State University und aktueller Nutzer der Software sagt über VSim: „Dank der leistungsfähigen Parallel-Computing Eigenschaften VSims war die FDTD-PIC Simulation mit VSim in unserer Magnetron-Forschung sehr hilfreich. Außerdem können auch Wissenschaftler, die bei der Durchführung und Nutzung von Simulation weniger erfahren sind, VSim einfach anwenden.”

Anwendungen

VSim kann genutzt werden, um eine Vielzahl von Problemen zu simulieren, die auf regulären, strukturierten, orthogonalen Netzen mit eingebundenen Rändern (Cut Cell) zur Beschreibung komplexer Geometrien basieren. Diese können aus CAD Systemen importiert oder im VSimComposer Front-End erstellt werden. Die Funktionen von VSim umfassen Methoden höherer Ordnung, Elektronen Emission (sowohl primäre als auch sekundäre Oberflächen von Cut-Cells), Dispersionssteuerung, Sputtering-Prozesse, Kollisionen, Feldionisierung und die Ausbreitung von Quasiteilchen. VSim bietet Pakete für besondere Anwendungsgebiete, darunter Elektromagnetik (EM), Mikrowellen Geräte (MD), Plasmabeschleunigung (PA) und Plasmaentladung (PD). Für einen einfachen Einstieg in die Software werden alle Pakete mit umfassenden Beispielanwendungen ausgeliefert.

VSim für Elektromagnetik kann im Designzyklus von elektromagnetischen, elektrostatischen und magnetischen Geräten zum Einsatz kommen. Darüber hinaus können Radarinteraktionen, einschließlich bodendurchdringende Radare, mit der Totalfeld/Streufeld-Methode simuliert werden. Weiterhin können die Ausbreitung in photonischen Kristallen und anderen optischen Geräten sowie in Wellenleitern modelliert und Oszillationen und Q-Faktoren in Resonatoren und Hohlräumen berechnet werden.

„Wir freuen uns über den Beitritt von Tech-X zur APA, weil VSim den Altair Kunden Zugang zu neuen Anwendungsbereichen ermöglichen wird. Darüber hinaus ergänzt es die in HyperWorks enthaltenen Elektromagnetik-Simulationsanwendungen wie FEKO, WinProp und Flux”, sagte Dr. Jordi Soler, Director Global Business Development, Electromagnetic Solutions bei Altair. „VSim nutzt FDTD und Particle-in-Cell Solver, um gleichzeitig Partikel und Elektromagnetik zu simulieren und deckt Anwendungen wie HF-Verstärker und Oszillatoren wie Klystrone, Helix-TWT-Verstärker und Magnetrone hervorragend ab. Auch können Multipaktor-Effekte für Mikrowellenstrukturen wie Wellenleiter und Koaxialkabel mit VSim analysiert werden. Diese Effekte sind von großer Bedeutung, da sie die Leistung mindern oder das Gerät sogar beschädigen können. Andere interessante Anwendungsbereiche sind kontrollierte Plasmaentladungen (wie Magnetron-Sputtering), Plasmaumgebungseffekte (inklusive Satellitenoberflächenaufladung), Halbleiterphotonik und Partikelbeschleunigung durch Laserplasma und Hohlräume.” 

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