CST Studio Suite 全频谱电磁与多物理场仿真解决方案

电磁（EM）组件对于越来越多产品的成功至关重要。汽车和通信等传统行业正受到新型电气和电子设备的颠覆性影响，而技术进步正在医疗设备、可再生能源和超材料等领域开辟全新市场。跟上这些进步需要富有远见的设计和快速、灵活的开发周期。

仿真技术使工程师能够在设计过程的最早阶段就使用虚拟原型进行实验，比较不同配置的性能，并优化产品。仿真可以减少所需的物理原型数量，缩短开发流程，从而降低成本并缩短产品上市时间。产品可以作为真实系统的一部分进行仿真，以分析其安装性能，并验证其是否符合法定电磁兼容性（EMC）和暴露限值，从而避免耗时的重新设计或代价高昂且令人尴尬的产品召回。

电磁学只是物理学的一个领域，但它与许多其他领域相互重叠。例如，电机使用磁体和线圈产生运动，而微波炉使用高频电磁场加热食物。EM仿真是可用于更完整多物理场仿真工作流的一组仿真技术中的一个工具。

CST Studio Suite®是业界一流的EM和多物理场仿真软件包，被全球领先的技术和工程公司使用。凭借覆盖整个频谱的求解器，CST Studio Suite提供了广泛的设计、分析和优化产品工具。All Physics Analyst角色使CST Studio Suite能够集成到3DEXPERIENCE®平台上的协作工作流程中。

为什么选择仿真？

电磁场仿真

• 从静学到高频全频谱覆盖

• 专为电机、电路板、线束和滤波器等应用提供专用求解器

• 耦合仿真：系统级、混合、多物理场、EM/电路联合仿真

建模能力

• 一体化全参数化设计环境

• 支持导入/导出多种CAD和EDA文件格式

• 丰富的复杂材料模型库

分析功能

• 强大的后处理和可视化工具

• 内置优化器，支持参数优化

高性能计算

• 工作站：多线程、GPU和硬件加速

• 集群：分布式计算和MPI

• 云计算：一体化可扩展解决方案，加速仿真性能

3DEXPERIENCE 平台协作

CST Studio Suite通过All Physics Analyst角色在3DEXPERIENCE平台上运行，为团队提供强大的协同仿真能力：

• 建立协作空间，添加人员，每个人都在同一数据集上工作；同步并版本控制

• 轻量化可视化模型、网格、场景和结果；帮助决策者体验结果，减少生成报告的时间

• 直接访问几何模型

• 基于Web的门户，可从任何地方提交和监控CST Studio Suite作业

• 以"连接"模式运行CST Studio Suite，充分利用3DEXPERIENCE平台

• 具备协作、可视化、版本控制和知识捕获能力

• 支持所有CST Studio Suite功能，包括继续开放运行任何自定义插件或脚本

• 从3DEXPERIENCE配置、提交和监控CST Studio Suite求解器

设计环境

建模 (Modeling)

CST Studio Suite提供强大的全参数化CAD界面，用于构建和编辑仿真模型。导入和导出工具意味着模型可以从各种CAD和电子设计自动化（EDA）软件导入。与SOLIDWORKS的全参数化双向链接意味着在CST Studio Suite中所做的设计更改可以直接导入回SOLIDWORKS EMC项目，反之亦然。

材料 (Materials)

在磁学、光子学和生物物理学等许多应用领域，特征电磁效应是由复杂的非线性材料特性引起的。CST Studio Suite包含众多材料模型，可以模拟大量现象，包括等离子体和光子效应、铁磁性、二次电子发射和生物加热。

人体模型 (Body Models)

电磁场在人体中的相互作用是许多设备的关键设计考虑因素，直接影响产品性能和安全性——特别是在医疗保健和生命科学领域。CST Studio Suite包含基于体素和基于CAD的人体模型，具有详细的内部结构和逼真的电磁及热特性，能够将人体因素纳入考虑范围。

网格划分 (Meshing)

精确的网格划分是仿真过程的重要组成部分。CST Studio Suite提供快速、自动的网格划分，通过网格细化和自适应来提高模型关键部分的网格质量。专有的完美边界近似（PBA）®技术保留了传统阶梯网格的速度优势，即使对于具有数十亿网格单元的模型，也能精确建模弯曲结构和复杂CAD数据。

综合工具 (Synthesis)

CST Studio Suite提供一系列综合工具，用于自动构建潜在设计的模型。包括用于平面滤波器的Filter Designer 2D、用于交叉耦合腔体滤波器的Filter Designer 3D和用于天线阵列的Array Wizard。Antenna Magus天线设计工具和FEST3D波导设计工具为CST Studio Suite用户提供了更完善的综合工具集。

仿真能力

求解器 (Solvers)

求解器是CST Studio Suite的基础。从适用于广泛场景的通用求解器（如时域和频域求解器），到适用于电子、电子器件、电机和电缆等应用的更专业求解器，CST STUDIO SUITE提供一流的EM仿真求解器。还可以使用热和结构力学求解器模拟多物理场效应，这些求解器可以与EM求解器耦合以实现集成工作流。

优化器 (Optimizers)

仿真的一个关键优势是可以优化设备以提高其性能、调整到严格规范或降低生产成本。CST STUDIO SUITE包含内置的局部和全局优化器，可与所有求解器一起使用，以优化模型的任何设计参数。

后处理 (Post-Processing)

后处理允许仿真结果用于广泛的分析，以复制常见测量和品质因数。CST Studio Suite中的后处理模板为常见工作流提供了解决方案，例如电子设备的眼图、电机的效率映射和MRI的场分析，以及用于创建自定义工作流的通用模板。

混合与系统仿真

仿真的不同方面通常适用于不同的求解器。例如，天线通常最适合用时域求解器仿真，但车辆等大型平台更适合高效的积分方程求解器——分析车辆上V2V天线的安装性能则需要同时包含两者。CST Studio Suite中的系统装配与建模（SAM）允许将仿真组合成单个3D模型或链接的自动工作流，混合求解器任务允许多个求解器组合在单个仿真任务中。

行业应用

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