XFdtd 7 的各種功能

以下列出的XFdtd 7的各種功能中有關生物(SAR等)相關的模擬計算功能限於Bio-Pro 版本的XFdtd，不同版本的差異請參考XFdtd各版本差異資訊的網頁。

XFdtd 新增及大幅改良的新功能

亮點功能

• XStream加速計算功能使用Nvidia的CUDA架構GPU進行加速計算
• XStream加速計算功能可以透過MPI運用在GPU集群上進行大規模計算
• 支援用戶將柔性印刷電路板包覆在零件上
• 提供匹配電路最佳化調適工具(Circuit Element Optimizer, CEO)
• 透過後處理疊合陣列天線場型
• 陣列天線最佳化設計工具
• PrOGrid 專案導向網格剖分最佳化功能
• 可以建立非直線網格的XACT 精確網格技術
• 讓用戶可以進行大量客製化的Xtend 腳本庫
• 支援無上限的記憶體使用量
• 用戶可以自行定義以及擴充零件，激勵源，材料等資料庫
• 用戶可以將模型中幾乎所有設定數值加以參數化，透過改變數值即可一次模擬取得多種組合的結果
• 提供內建的腳本編輯用戶介面
• 支援用戶使用巨集(Macro)將各種操作自動化
• 用戶可以使用Modal以及Nodal這兩種波導激勵源
• 支援用戶自訂專案樣板
• 基於特徵的幾何建模
• 及時回報模擬計算進度
• 靜電放電擊穿模擬測試
• 合而為一的網格/幾何模型
• 透過Sensor儲存平面或立體空間的場形資料
• 用戶可透過自定義專案的樹狀結構圖來彈性管理專案
• 支援用戶批次進行模擬
• 支援用戶從外部使用腳本批次進行模擬
• 互動式的繪圖操作
• 即時檢查並反饋模型中的各種錯誤
• 自動檢查用戶對網格的特殊設定並即時調整
• 原生的Windows以及Linux環境用戶介面

特殊功能/選項

• 支援用戶設定週期性邊界條件
• 透過DFT得到正弦波波源在多個頻點的計算結果
• 支援放大/縮小正弦波源的計算結果
• 自動偵測計算收斂條件
• 用戶可以加密材料，電路元件，以及幾何模型

建模及操作

• 優化的整合式CAD模型及網格(mesh)檢視介面，可以精確掌握網格的精度
• 運用高彈性並且可自訂的樹狀結構圖管理整個專案
• 基於幾何特徵概念的方式建模
• 互動式的後處理繪圖操作
• 即時的專案錯誤檢查並回報問題
• 全模型幾何尺寸，材料參數，波形頻率，電路元件等資訊皆可參數化操作
• 可透過設置Sensor收集特定空間或是平面上的場形數據
• 增加波導 (Waveguide) 型態的激勵源
• 支援建立用戶自訂的零件，激勵源，材料等資料庫以便於調用
• 可將電路layout包覆在非平面的柔性印刷電路板上

 
網格相關功能

• 提供自動剖分與優化網格的PrOGrid Project Optimized Gridding功能
• 可建立非直線網格的XACT Accurate Cell 技術
• 可自動偵測幾何特徵並修正網格的Automatic fixed-point 功能

 
加速計算與計算管理

• 無上限的記憶體支援
• 即時的更新計算的進度與結果
• 透過XStream GPU 加速技術運用NVIDIA的CUDA 架構GPU進行高速計算
• 結合XStream GPU加速技術以及 Message Passing Interface (MPI)在GPU 集群上進行大規模計算
• 軟體內建自動化提交計算需求至遠端伺服器或集群排隊功能(External Queue Integration , EQI)

 
用戶客製化

• 提供用戶可用於建模到後處理工作的XTend Script Library並可以視需求修改
• 內建撰寫腳本的程式編輯介面並提供說明文件
• 支援建立並執行可用於建模或後處理的巨集

 
用戶選用功能

• 可用於最佳化匹配電路元件參數的Circuit Element Optimizer

其他

• 可客製化的專案樣板
• 支援原生的Windows以及Linux系統之跨平台使用者介面

CAD 檔案的導入與輸出
 

• 可導入CAD物件並編輯導入的CAD物件
• CAD模型合併 : 軟體會偵測導入的CAD assembly中新的零件，並且和模型中的零件進行整合，用外部的CAD檔案更新模型中的零件同時保留在XFdtd中作的修改

支援導入的CAD檔案格式

• SAT/SAB
• DXF
• VDA-FS
• STL
• STEP
• IGES
• Pro-E
• CATIA V4 以及V5
• Inventor

支援導入的特殊資料或特定模型

• 可導入 ODB++ 格式的PCB 設計並包覆於任意幾何模型表面
• 可導入 BRD 格式的PCB 設計並包覆於任意幾何模型表面
• 可導入 ODB++ 格式的PCB 設計並做任意分割
• 可導入 BRD 格式的PCB 設計並做任意分割
• (ODB++ 之PCB layout 為資料夾格式而非個別檔案)
• 可導入CTIA標準之頭手模型進行SAR相關計算
• 可導入CADHUMAN公司之可動手模型進行複雜的姿勢變化

支援導出的CAD檔案格式

• SAT
• STEP
• IGES
• CATIA
• STL
• DXF

  
幾何模型的建立與編輯
 

• 媲美專業CAD軟體的3D實心模型建立與編輯環境
• 可設定各種限制條件(Constraints)的2D建模繪圖環境
• 基於幾何特徵的建模方式
• 支援導入姿勢可調控的手掌模型用於手持式裝置模擬
• 可以任意進行拉伸(extrudes),迴轉(revolves),或是建立薄板(sheets), 以及導線(wire)等空間中無體積或體積省略之模型

可對導入或建立的幾何模型做各種複雜的CAD編輯工作:

• 包裹(Wrap)
• 各種布林計算
• 倒角(Chamfer edges)
• 倒圓角(Blend edges)
• 鏤空實心零件(Shell solids)
• 移除表面(Remove faces)
• 移動平面和薄板的邊緣(Offset faces and sheet edges)
• 移除孔洞(Remove holes)
• 增厚薄板(Thicken sheets)
• 銜接平面(Loft Face)
• 拉伸(Stretch)
• 捻(Twist)
• 折彎實心幾何模型(Bend solid geometry)
• 投影薄板(Project a sheet)
• 放大縮小/平移/旋轉/反射/剪斷 (Scale/translate/rotate/reflect/shear)
• 線性或圓形/橢圓複製並排列幾何模型產生陣列 (Linear and circular patterns)

內建的基本幾何模型 :

• 圓球(Sphere)
• 圓柱(Cylinder)
• 圓錐(Cone)
• 長方體(Cuboid)
• 圓環(Torus)
• 金字塔型(Pyramid)
• 角柱體(Prism)
• 截頭圓錐/圓錐台(Frustum)
• 螺旋(Helix)

其他功能:

• 可以運用Locator簡單的移動和精確定位幾何模型
• 用戶可以使用 Slice 功能切割零件
• 透過建立切面檢查零件內部結構

 
 
支援建立和編輯各種材料
 

• 可建立複雜的色散材料的Dispersive Material Calculator
• 可建立時變性材料
• 包含350種以上的常用標準工業材料的材料庫
• 可建立對角線方向的非均向性電氣/磁性材料
• Lossy dielectric/magnetic
• Frequency-dependent dielectric/magnetic
• Anisotropic (非均向性) magnetized ferrite
• Anisotropic dielectric (full tensor)
• Non-linear dielectric/magnetic
• 用戶可以在模型中使用不同半徑的細導線
• 用戶可以設定金屬材料的表面粗糙度
• 用戶可以設定各種材料抗受靜電擊穿的極限強度

電路模擬

• 電路編輯介面
• 支持多種電路器件
  • ​電壓源
  • 電阻
  • 電感(理想與lossy)
  • 電容(理想與lossy)
  • 開關(Switch)
  • Phase Shift
  • Netlist 器件
  • SnP模塊
  • FDTD模塊
• ​切換各種工作模式
• Multi-port & Multi-State device
• Circuit Solver 分析電路特性求得S參數等性能指標
• 將電路附掛在模型上經由對FDTD模擬結果進行後處理了解電路的影響

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