ANSYS Electronics Simulation Software sind Module aus der ANSYS Produktfamilie zum Entwurf elektronischer und elektromechanischer Systeme. Im SCC stehen folgende Produkte zur Verfügung:

• Maxwell 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

Eine Übersicht über die darin enthaltenen Produkte entnehmen Sie bitte der PDF-Datei.

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.

Maxwell auf den Parallel-Clustern des SCC

Die Anwendung Maxwell ist auf dem Institutscluster (ic2) installiert. Der Betrieb dieser Cluster unterliegt einem Job-Managementsystem, welches jedem Job optimal die Ressourcen zuordnet. Daher sollten große Rechenjobs unter diesem System gestartet werden.

Start auf dem Institutscluster (ic2)

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 den HP XC3000  und Instituts-Cluster Folgendes ein:

module load ansys

Sie können das Modul auch mit der gewünschten Versionsnummer laden, wie z.B.

module load ansys/17.2.

Danach kann mit folgendem Kommando die Berechnung mit Maxwell ausgeführt werden:

maxwelljob -j NAME -t CPU-Zeit -m MEMORY [-c CLASS][-p THREADS][-T TIME][-s Text String]

     -j   Name des Input-File (erforderlich)

     -t   CPU-Zeit in Minuten (erforderlich)

     -m  Hauptspeicher in MByte (erforderlich)

     -c   Jobklasse: zugelassen sind

              p    für Produktion (Vorbesetzung)

              d    für Development

     -p   Anzahl der Cores (bzw. CPUs) wenn parallelisiert gerechnet werden soll

     -T   Verweilzeit des Jobs in Minuten (Vorbesetzung 1.1*CPU-Zeit)

     -s   in " " eingeschlossene weitere Optionen für Maxwell

Über die Bedeutung  der Jobklassen sowie der zugelassenen Werte für CPU-ZEIT, MEMORY und THREADS, finden sich mehr Informationen auf den Web-Seiten der Cluster.

Ein Aufruf des Maxwell-Job könnte zum Beispiel so aussehen:

maxwelljob -j Model.mxwl -t 120 -m 4000 -p 4

Der Maxwell-Job wird im Verzeichnis mit der Datei Model.mxwl als Eingabedatei gestartet. Der CPU-Verbrauch beläuft sich auf maximal 120 CPU-Minuten. Es wird maximal 4 GB Hauptspeicher benötigt und 4 Cores angefordert. Die Ergebnis-Dateien werden im Unter-Verzeichnis Model.mxwlresults abgelegt.

Benutzer des KIT können die Software direkt von unserem ftp-Server herunterladen:

ftp://ftp.scc.kit.edu/pub/campus/

ftp ftp.scc.kit.edu
user: anonymous
password: email-Adresse
 

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 Electromagnetics Suite" installieren wollen, so benötigen Sie folgende Installationsdatei

ELECTRONICS_%Version%_%WIN/LIN%X64.zip

Falls Sie "ANSYS Electromagnetics 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 Electromagnetics Suite" müssen Sie dann die Integration mit ANSYS bestätigen.

Gehen Sie bei der Installation wie folgt vor:

1. Laden Sie die TAR- bzw. ZIP-Files aus dem entsprechenden Verzeichnis herunter.
2. Entpacken Sie jedes der Pakete in einem separaten Ordner.
3. Starten Sie unter Windows anschließend die Datei autorun.exe (mit rechter Maustaste und "Als Administrator ausführen" wählen).
   Unter Linux geben Sie INSTALL -noroot ein.
4. Nach der Installation erscheint ein Fenster, in dem Sie den Lizenzserver spezifizieren müssen. Hier geben Sie ein:
   bei SERVER 1: SCCLIC4.SCC.KIT.EDU 
   bei SPECIFY SERVER TCP/CP PORT NUMBER:   10550
5. Sie können auch im nachhinein im Unterverzeichnis admin in der Datei redirect.lic die beiden Zeilen eintragen:
SERVER SCCLIC4.SCC.KIT.EDU ANY 10550
USE_SERVER