ANSYS Products 19.1

　　ANSYS Products19.1是一款行业中排名第一的有限元分析软件，新版本更新了很多模块，同时在计算速度以及求解方面都进行大力更新；在信号完整性领域，ANSYS提供了一整套工程仿真工具，可帮助在设计周期的早期识别电子IC封装，PCB，连接器和其他复杂互连的信号完整性问题；ANSYS信号完整性分析产品可预测EMI/EMC，信号完整性和电源完整性问题，使您的设计团队能够在构建和测试之前优化系统性能；在电源完整性领域，ANSYS提供了全球领先的仿真解决方案，用于从芯片到封装，PCB和机箱/外壳的电源传输；ANSYS仿真工具可用于获得多方认证的芯片级电源签核，自动AC操作性能预测以及DC功率损耗和热缓解功能，可确保芯片封装系统的电源完整性，以实现性能，可靠性和成本；该程序还可以应用于低频电磁学领域，传感器，执行器和变压器以及其他电磁和机电设备是电气化大趋势的关键，ANSYS低频电磁场仿真软件使您能够准确计算关键设计参数，并快速，准确地自动创建精确的系统级设备模型；需要的用户可以下载体验

新版功能

　　1、动力学分析

　　ANSYS程序可以分析大型三维柔体运动。当运动的积累影响起主要作用时，可使用这些功能分析复杂结构在空间中的运动特性，并确定结构中由此产生的应力、应变和变形。

　　2、结构静力分析

　　用来求解外载荷引起的位移、应力和力。静力分析很适合求解惯性和阻尼对结构的影响并不显着的问题。ANSYS程序中的静力分析不仅可以进行线性分析，而且也可以进行非线性分析，如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触分析。

　　3、流体动力学分析

　　ANSYS流体单元能进行流体动力学分析，分析类型可以为瞬态或稳态。分析结果可以是每个节点的压力和通过每个单元的流率。并且可以利用后处理功能产生压力、流率和温度分布的图形显示。另外，还可以使用三维表面效应单元和热-流管单元模拟结构的流体绕流并包括对流换热效应。

　　4、结构非线性分析

　　结构非线性导致结构或部件的响应随外载荷不成比例变化。ANSYS程序可求解静态和瞬态非线性问题，包括材料非线性、几何非线性和单元非线性三种。

　　5、热分析

　　程序可处理热传递的三种基本类型：传导、对流和辐射。热传递的三种类型均可进行稳态和瞬态、线性和非线性分析。热分析还具有可以模拟材料固化和熔解过程的相变分析能力以及模拟热与结构应力之间的热-结构耦合分析能力。

软件功能

　　1、涡轮系统一体化解决方案

　　ANSYS WORKBENCH 环境提供了旋转机械设计过程所需的几何设计和分析的集成系统。ANSYSWORKBENCH，作为高级物理问题的集成平台，能够让设计人员建立旋转机械的模型，比如水泵、压缩机、风扇、吹风机、涡轮、膨胀器、涡轮增压器和鼓风机。ANSYS 解决方案集成到设计过程，从而消除了中性文件传输、结果变换和重分析，使得CAE过程几周内就完成了。ANSYS ICEM CFD 和AI ENVIRONMENT 中的创新在于多区域体网格划分工具，可用于空气动力学中。新的网格划分方法提供了对块（结构网格方法）的灵活性和控制，易于使用的自动（非结构化）网格方法。半自动多区网格算法允许用户在面和体上对网格进行总体控制，边界上通过映射或者扫描块提供了纯六面体网格，而内部过渡到四面体或者六面体为主的网格。映射、扫描和自由划分技术为模型中最重要区域的结构化六面体网格划分提供了自由，可以保证用较少的精力得到高质量的自动化网格。ANSYS ICEM CFD 和AI ENVIRONMENT产品也回答了古老的问题：“我应该用四面体划网还是花更多的时间用六面体划网”。相对于传统的四面体网格算法，新的体-拟合笛卡儿划网方法可以帮你用更少的时间划分纯六面体网格。包含四面体和金字塔形状的混合网格划分方法减少了限制并且提供了更容易的方法编辑网格。这个方法产生的六面体网格的统一性更适合于显式碰撞分析或者任何六面体网格更适合的分析。

　　2、线性和非线性动力学

　　在新版中，ANSYS 巩固了它的高级动力学分析能力并扩展到ANSYS WORKBENCH 中。线性和非线性结构动力学和应力分析，现在已经无缝的集成到了ANSYS WORKBENCH 仿真环境中。使得刚体和柔体的频率响应和时间历程动力学集成在一起。在一次设置中，用户现在能够选择一系列的力学行为：线性、高级非线性；完全刚体和完全柔体以及他们的组合。其他特征包括支持简单和复杂的连接和约束，基于几何的自动连接侦测，非线性材料和接触、运动学分析以及与CAD 系统的相关性。

软件特色

　　1、加速多步求解

　　ANSYS VT 加速器，基于ANSYS 变分技术，是通过减少迭代总步数以加速多步分析的数学方法。这包括了收敛迭代和时间步迭代或者二者的综合。收敛迭代的例子是非线性静态分析，不涉及接触或塑性，而时间步迭代指的是线性瞬态结构分析，二者组合的例子，非线性结构瞬态或者热瞬态分析。

　　2、网格变形和优化

　　对于很多单位，进行优化分析的最大障碍是CAD 模型不能重新生成，特征参数不能反映那些修改研究的几何改变。通过与ANSYS WORKBENCH 的结合，ANSYS MESH MORPHER

　　（FE-MODELER 的新增加模块）可以实现这个功能，甚至更多。

　　通过网格操作而不是实体模型，ANSYS MESH MORPHER 对于来自于CAD 的非参数几何数据，如IGES 或者STEP，以及来自于ANSYS CDB 文件的网格数据，实现了模型参数化。将网格读入FE MODELER，并且产生对应于该网格的“综合几何”的初次配置。ANSYS MESH MORPHER 提供了四种不同的转换：面平移、面偏置、边平移和边偏置。更多样的配置可以通过以上转换的组合实现。例如，一个圆柱表面的面偏置就等效于变更其半径。在ANSYS WORKBENCH 中，ANSYS 和ANSYS CFX 技术的集成取得了更大的进步。在ANSYSWORKBENCH 环境中，用户可以完整地建立、求解和后处理双向流固耦合仿真。最新的版本也提供了单一后处理工具，可以用更少的时间获得复杂多物理问题的解决，并且扩展了仿真的应用领域。

　　利用ANSYS CFX 软件的统一网格接口可以在ANSYS 和ANSYS CFX 之间传递FSI 载荷，所有流固耦合问题的结果的鲁棒性和精度获得了改进。界面载荷传递技术的突破，很明显的好处就在于让同一团队的FEA 和CFD 专家共享信息更方便。在新版中流固耦合的领域也得到了扩展。

安装步骤

　　温馨提示：win10直接右键加载即可，win7用户准备好“DVDFab Virtual Drive”工具，安装后，即可分别右键点击“ANSYS.Products.v19.1.Disk1/ANSYS.Products.v19.1.Disk2/ANSYS.Products.v19.1.Disk3.iso”装载，打开此电脑（win7是我的计算机），可以看到多了三个驱动器盘

　　1、用户可以点击本网站提供的下载路径下载得到对应的程序安装包

　　2、只需要使用解压功能将压缩包打开，双击主程序即可进行安装，弹出程序安装界面，点击“Install ANSYS Products”选项

　　3、同意上述协议条款，然后继续安装应用程序，点击同意按钮即可

　　4、可以根据自己的需要点击浏览按钮将应用程序的安装路径进行更改（安装路径不要带有中文）

　　5、在界面中，把“localhost”复制到hostname ，点next继续

　　6、弹出以下界面，用户可以直接使用鼠标点击下一步按钮，可以根据您的需要不同的组件进行安装

　　7、勾选skip（这一步是为了与其他CAD产品相关联），点next开始进行安装

　　8、现在准备安装主程序，点击安装按钮开始安装

　　提示：.耐心等待安装，安装期间第一分卷包安装完成后，会跳出提示安装下一个分卷，我们设置为F盘，并点ok，安装继续会继续进行 ，继续设置g盘并点ok（如果你没有选择安装帮助文件，disk3就不会提示安装了）

　　9、弹出应用程序安装进度条加载界面，只需要等待加载完成即可

　　10、根据提示点击安装，弹出程序安装完成界面，先将标准的位置取消勾选，然后点击完成按钮即可

　　11、回到主界面，继续安装“ANSYS License Manager”，按照提示完成安装就可以了（安装成功后，检查开始菜单新增项目），不要安装许可证文件

方法

　　1、程序安装完成后，解压E:\MAGNiTUDE的里面的ansys191lm压缩包，，将“Shared Files”内所有文件复制到打开ANSYS 19.0安装根目录下，并替代源文件，根目录默认路径为C:\Program Files\ANSYS Inc

　　2、安装完成后，运行ANSYS License Management Center，点dSpecify the License Server Machine，"Add Server Machine Specification" > be sure that ANSYS FLEXlm port number is 1055 > for Hostname 1 input name (or IP-address) of computer >检测完成后关闭ANSYS License Management Center，点击"Launch the ANSYS License Management Center"，进入网页，点击start

　　ANSYS Products 19.1 SSQ 含补丁教程方法

　　3、再次打开点ANSYS License Management Center，击 "Add a License File" ，并添加_SolidSQUAD_\“Crack with server license (server setup is needed)目录的的许可证文件“License.txt”

　　4、出现对号和全部是running，这样就完成了

　　5、完成以上操作步骤后，就可以双击应用程序将其打开，此时您就可以得到对应程序

使用说明

　　射频和微波

　　随着通信系统不断突破组件尺寸，重量和性能的极限，工程师必须通过利用与强大的谐波平衡和瞬态电路仿真链接的EM现场模拟器来采用新技术和更智能的工作流程。ANSYS电磁解决方案打破了重复设计迭代和物理原型制作的周期。借助ANSYS解决方案，您可以在包括无源RF / mW组件，集成多芯片模块，高级封装和RF PCB在内的广泛应用中始终达到最佳设计。

　　信号完整性

　　Ansys信号完整性（SI）分析产品对于设计现代高速电子设备中的高速串行通道，并行总线和完整的电源传输系统至关重要。这些集成的电磁（EM）和电路仿真工具可预测EMI / EMC，电源完整性和SI问题，从而在构建和测试之前优化系统性能。

　　设计自动化功能使用户：

　　从流行的布局工具导入设计。

　　执行严格的电磁提取。

　　耦合至全电路仿真。

　　影响印刷电路板（PCB）的许多电气和热问题-电磁干扰（EMI），串扰，电源完整性，过热等-会对电子产品的整体信号完整性产生不利影响。这些很难预测并且测量起来很昂贵。Ansys工具可以缓解高速数字系统的信号完整性问题，并提高其可靠性和性能，从而获得首过设计的成功。

　　PCB的快速3D分析

　　应对高速数字系统中信号完整性（SI）问题的印刷电路板（PCB）设计人员可以依赖Ansys SIwave中的HFSS区域。这项独特的自动化模拟技术结合了两个电磁场求解器的最佳属性-Ansys HFSS的金标准3D精度和SIwave的出色速度和容量。它使设计人员能够减轻高速电子系统在SI方面的挑战

　　使用这一单一解决方案，您可以使用HFSS分析3D不连续性，并使用SIwave分析长PCB传输线，从而为关键信号网络实现卓越的S参数提取精度。这种快速，高效存储的域分解方法可精确表征高速数据通道。而且，能够在计算资源之间分布3D结构（如通孔，键合线，焊球等）并并行求解的能力极大地加快了仿真过程。PCB上的这些3D结构在Ansys SIwave中定义为HFSS 3D区域。如果在PCB上定义了大量3D区域，则此功能特别有用。并行模拟可加快对PCB的3D分析，从而可最佳，有效地利用可用的HPC资源， 用户只需要在其PCB布局内定义3D区域即可；其余模拟是自动的。HFSS中的全波3D分析可与SIwave的2.5D解决方案无缝地进行。这样可以快速，高效和准确地提取指定的信号网，并与设计中的整个功率传输网络结合在一起。

　　SIwave中的HFSS区域可在制造之前识别并减少PCB SI问题。提取算法不准确会导致工程师错误判断高速数据通道的信号完整性。

　　该解决方案提供：

　　加快电子产品的上市时间。

　　降低成本。

　　改善系统性能。

　　这种先进的仿真解决方案使SI工程师能够准确预测和缓解IC封装和PCB中的信号完整性问题，其应用范围从消费电子，物联网，汽车，航空航天到支持5G的边缘计算数据中心。

　　这些数据中心包括快速通道（SERDES 25 – 100 Gbps和PAM4 56 Gbps和112 Gbps），旨在使用高速信号快速处理大量数据。由于通道必须保持信号质量，以保证数据中心的正常运行和性能，因此以更高的精度表征它们以及任何相关的3D不连续性（过孔，焊球，凸块，键合线）至关重要。

　　可以在时域电路仿真中使用从SIwave仿真中自动从HFSS区域自动生成的准确S参数试金石文件，以获得TDR通道响应，信号网串扰和眼图等指标。

　　印刷电路板和电子封装的电热机械应力参考设计流程

　　该流程可使用ANSYS的仿真工具解决印刷电路板（PCB）的电气，热和机械方面的难题。这种方法可用于所有电子CAD（ECAD）类型，例如IC封装，触摸屏显示器以及玻璃和硅中介层。作者遵循此参考设计流程来分析消费电子行业中使用的PCB虚拟原型。设计流程几乎涵盖了建模技术的所有方面，从研究原理图中的电气连接和设置PCB到分析电路板的电气，热和机械特性，所有这些都使用ANSYS工具。多物理场仿真会产生整个电路板及其对象的功率损耗，

　　电源完整性

　　对于当今的高速数字设计，至关重要的是，使用可靠的仿真工具（例如Ansys SIwave-DC）准确地分析印刷电路板（PCB）和集成电路（IC）封装，以便潜在的布局前和布局后电源和信号在设计周期的早期就发现了完整性问题。Ansys SIwave-DC可以正确验证供电网络的直流功率损耗，及早发现热点，并防止设计周期中发生故障。它基于最高保真度的电磁数值分析，可以解决PCB和IC封装的高速数字设计中涉及的所有可能方面。

　　用于电源完整性分析的Ansys SIwave-DC

　　IC封装中的热点可能是由该区域中的器件汲取的高电流密度引起的。正确设计电源平面和接地平面可以帮助避免当前的瓶颈。Ansys SIwave-DC可帮助您设计电流路径并最大程度地减少封装和PCB上的压降。

　　仿真使工程师能够设计具有直流电源完整性的PCB。板上的每个设备必须获得可靠的电源以确保适当的性能至关重要。使用Ansys SIwave-DC进行的预测仿真可确保配电网络可以向PCB上的IC以及IC封装提供足够的电流。SIwave-DC对低压，大电流PCB和IC封装进行DC分析。

　　解决直流配电问题

　　随着电源电压的降低以及晶体管的数量遵循摩尔定律，对于任何电子封装或PCB设计，直流功率输出都是重要的考虑因素。预测供电网络（PDN）的性能对于确保消费类电子产品按规定运行并满足电池寿命期望至关重要。

　　您可以使用Ansys SIwave-DC仿真工具预测封装或PCB的DC功率损耗和电压降，然后在制造之前应用这些结果来改善布局。随着行业向3D IC迈进，在制造前解决完整的设计对防止系统级故障很重要。Ansys SIwave-DC可以以前所未有的精度和速度提取完整的设计（包括多个任意形状的电源/接地层，过孔，信号走线，引线键合和电路元件），而无需进行手动的，通常费力的布局划分。支持类似于图1的多种布局拓扑：PCB上的PoP，SoC，SiP，PKG。

　　对于示例设计，Vcc电源轨向两个CPU（U1和U2）提供1.8V直流电源。初始布局将电源从VRM通过电感器带到每个CPU。Vcc从第1层到第5层只有一个通孔过渡。SIwave-DC通过突出显示高电流和大压降的区域来发现此问题。

　　找到问题区域后，设计工程师可以执行简单的假设分析，以确定改善布局的最佳方法。在这种情况下，工程师决定通过在电感器的端部增加一个金属化平面来改善电压降。他还向位于第5层的电源平面添加了多个过孔（总共10个）过渡。一旦完成了其他金属和过孔过渡，他就重新运行了仿真以确定对PCB供电系统的影响。

　　利用Ansys SIwave-PI进行封装和电路板电源完整性设计

　　3D IC和2.5D硅中介层等现代设计挑战是如何将更多的晶体管封装成更小的尺寸的绝佳示例。从要求芯片感知系统设计的趋势中也可以看出这一点，该设计具有增加的晶体管密度和更高的设备IO接口吞吐量。较小的栅极尺寸要求降低栅极电压，从而减小功率噪声裕量。保持在不断减小的电压噪声限制内并跟上不断增长的电流需求是一个巨大的挑战，因为工程师还必须考虑由于更快的边沿速率和更多的晶体管同时开关而发生的信号转换。

　　在设计PCB系统时，配电系统在信号传输中起着不可或缺的作用。除非对PCB进行正确的设计，否则所有在组件和通信链路上仔细的SI和PI工程都将被浪费掉。Ansys SIwave提供了用于全系统电源完整性的先进技术，包括芯片封装系统技术，可全面满足PI仿真需求。

　　SIwave可以提取完整的设计（包括多个任意形状的电源/接地层，过孔，信号走线，引线键合和电路元件），同时非常快速地生成高度精确的模型，而无需用户进行费力的布局划分。支持与本案例研究类似的多种布局拓扑，例如PCB上的PoP，SoC，SiP和PKG。ECAD转换的集成使流行的第三方电气CAD（ECAD）供应商提供了简单无缝的几何转换。

　　去耦电容器的位置在PCDB设计中很重要。通常，应将它们放置在靠近DUT的地方，以便为信号网络间隔留出足够的空间。SIwave-PI包含PI Advisor，该技术可自动去耦电容器的选择和放置，并优化ECAD的阻抗曲线。SIwave的电容器库浏览器包含超过20,000种业界电容器和电感器模型。这对于评估带有安装电感和电阻的集总电容器值，查看多条阻抗曲线以及通过易于用户定义的滤波功能来计算其并联阻抗以缩小电容器选择范围非常有用。用户可以根据SPICE和Touchstone模型创建自己的用户定义的电容器，电感器和电阻器库。