专业磁流体仿真软件Nautilus介绍
SpatialAnalyzer概览
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大尺寸制造
通用的仪器界面 多台仪器同时连接 三维图像工作环境 有效的改进精度 100% 可溯源 自动化 支持各种CAD 文件直接导入 。。。
强大的精密测量应用 生产 组装 检验 工业产品和工装 集成功能易于使用
◦ ◦ ◦ ◦ 测量仪器 (通用界面) 方便的点设置和 CAD 模型 分析 (核心功能) 报告 (图形化 表达)
从CAD直接导入GD&T 整合 GD&T 编辑器 行业标准(ANSI Y14.5) 注释定义公差和相关性
◦ 基准面 ◦ 特征检查
ASME Y14.5
配置/计划 要测量的点 “轻松引导用户操作” 测量数据与特征检查绑定 自动化/交互式分析和报告
◦ 快速报告和报告栏
检测向导(提前设置要检 测的点) 已测量点
真实的测量结构
◦ 测量数据与仪器相关联 ◦ 用初始测量值（多测站）得到最佳点
从不同测量技术集成测量 通过USMN生成最佳点 报告 – 表现 – 理解测量不确定度
SpatialAnalyzer
TCP/IP Port 1 TCP/IP Port 2 TCP/IP Port 3 TCP/IP Port n
SA 机器人校准与控制模块
组件检查 虚拟装配 组件连接 优化 简单的工作现 场界面
F/A-22（猛禽） 尾桁 – 龙骨 对齐
Legacy Method Metrology Driven
Cost $14M
Cost < $1M
集成全自动数据采集， 分析和报告. 与设计CAD比较 简单易用的操作界面
VORPAL软件NAUTILUS软件在电推进领域的应用
等离子体仿真软件VORPAL/NAUTILUS在电推进领域的应用上海锦科信息科技有限公司 info@摘要：数值模拟对于等离子体推进器的研究和设计是重要的辅助手段。
目前，Particle-In-Cell(PIC)和磁流体力学方法都是常用的数值方法。
Tech-X公司提供的VORPAL和Nautilus软件可以提供对低气压环境下的等离子体的仿真能力，用于小型等离子体发动机的设计和优化。
其中，VORPAL软件提供PIC和DSMC 模拟能力，除了研究发动机内等离子体行为外，还可以用于研究发动机壁面的侵蚀。
Nautilus提供磁流体力学模拟能力，可以用于等离子体流动的较大尺寸分析。
关键词：等离子体推进，VORPAL，Particle In Cell, Nautilus1 引言在等离子体推进器的设计和研究中，数值模拟可以用来分析等离子体的产生和流动，估计设备性能，优化系统设计，以及对设备的寿命等关键问题进行预测校核。
通常，由于卫星用等离子体推进系统工作在真空中，数值模拟方法和低气压放电问题中的模拟方法较为类似，都是以粒子云网格模拟(Particle-In-Cell，PIC)和电磁流体模拟方法为主要手段。
美国Tech-X公司[1]针对等离子体研究的需要，提供多种商业等离子体数值模拟软件，并承担了能源、国防部门的多项课题。
其中，VORPAL软件[2]提供PIC和DSMC(直接模拟蒙特卡洛）模拟能力，能够有效地分析霍尔/离子发动机内的流动、粒子的运动和加热以及离子对发动机壁面的侵蚀过程等。
此外，Tech-X公司还提供电磁流体模拟软件Nautilus[1]，这一软件具有研究含化学反应的电磁流体/气体运动的能力，可以用于较高密度的等离子体、电弧推进系统的研究。
2 VORPAL软件及其基本特性VORPAL是一款电磁场粒子模拟软件，是等离子体、微波与真空电子器件、脉冲功率与高电压、加速器、放电等离子体等领域的尖端仿真工具。
SINDAFLUINT软件介绍
一、全球最专业的大型热流分析软件1.基本介绍Brent Cullimore 和Steven Ring为主要创始人。
SINDA－用于导热和热辐射模拟以热R-C电路形式模拟系统内稳态和瞬态能量存储和流动SINDA发展史是航天热设计的发展史，是热辐射学的发展史。
FLUINT－用于流体换热模拟以流体R-C电路形式模拟流体系统稳态和瞬态能、质存储和流动FLUINT发展史是流固耦合传热集总参数－有限差分发展史。
1.1简单历史SINDA－追溯到1960’s，最早为CINDA；FLUINT－1987年推出，部分源于核热工水利程序，现已大幅升级；SinapsPlus®－1992年推出，为S/F开发的示意图型前后处理器；RadCAD®－1997年推出，主要用于3D热辐射计算；Thermal Desktop®－1998年推出，为满足多系统协同设计开发，3D几何实体建模，与CAD/CAE交互模型，FEM+FD随之推出EZ-XY®；FloCAD®－2000年推出。
2.SINDA/FLUINT包括以下几个模块：2.1 SINDA/FLUINT ：专业的热/ 流体求解器基于：集总参数(电路网络类型)＋有限差分＋实验关联式•结构件的集总参数－有限差分理论，即Nodes-Conductors方法•结构件周边流场的集总参数－有限差分理论，即Lumps-Path-Ties理论由S/F于1980年提出•集总参数－有限差分方法优点：使用曲面/曲体后模型更准确、规模更易调整、热辐射快速精确、流固耦合/固固接触模拟容易•实验室关联式法比CFD求解三大方程更适合大系统工程仿真，计算快速、误差可控理论基础：➢以任意形状、任意大小团块的集总参数为模型状态参量；➢以阻值形式解释能量/质量/动量传递中出现的势差；➢以热容反映瞬态过程中滞后现象；➢基于热网络法开发，使得该软件能模拟多行业类似问题。
✓避免了FEM或CFD中因模型网格空间分辨率不高而造成的应力集中或涡旋被忽略。
高功率微波波导击穿模拟VORPAL
专业等离子体模拟软件VORPAL应用之----充气波导在高功率微波下击穿的三维模拟上海锦科信息科技有限公司2011年6月目录1. Tech-X公司介绍 (3)2. VORPAL等离子体模拟软件简介 (3)3. VORPAL等离子体应用简介 (4)4. VORPAL用于高功率微波波导击穿模拟的可行性分析 (4)5. 充气波导在高功率微波下击穿的3D模拟 (5)5.1 模拟设置 (5)5.1.1 模拟几何 (5)5.1.2 电磁场建模和边界条件 (5)5.1.3 气体模型和碰撞模型 (6)5.1.4 带电粒子模型和粒子合并 (7)5.2 模拟过程 (7)5.2.1 击穿前电磁场分布 (7)5.2.2 电离发展阶段 (7)5.2.3 击穿阶段 (8)5.2.4 历史记录 (8)6. 总结 (10)1. Tech-X公司介绍美国Tech-X公司开发的专业等离子体仿真软件VORPAL具有16年的工业应用历史，自锦科科技( )将VORPAL软件引进国内以来，众多核聚变、等离子体推进、等离子体工业应用(脉冲功率器件、高功率微波波导、表面处理、半导体加工等)等领域的客户对VORPAL软件表达了很高的兴趣并取得成功应用。
美国Tech-X公司( )于1994年由John R. Cary博士创立，总部设在美国科罗拉多州博尔德市，是专业的等离子技术软件供应商。
Tech-X公司致力于在科学和技术领域取得突破，努力提高用户对物理现象的理解，加速客户产品的研发与创新。
VORPAL软件提供的独特物理模型涵盖整个等离子体和射频领域的仿真问题，借助于VORPAL强大的并行算法，诸多应用领域问题得以求解，例如激光等离子相互作用、等离子体工艺处理、等离子体推进器、粒子加速器和高功率微波波导等；VORPAL软件支持从笔记本、台式机到超级计算机，从单核到数万核并行的多操作系统平台。
VORPAL软件被美国能源部多个实验室所采用。
Tech-X系列软件的强大功能包括：1) VORPAL--2D/3D提供的独特物理模型涵盖整个等离子体和射频领域的仿真问题，借助于VORPAL强大的并行算法，诸多应用领域问题得以求解，例如激光等离子加速、等离子体工艺处理、等离子体推进、粒子加速器和等离子体填充高功率微波器件等。
Nastran简介
一、Nastran简介Nastran是美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，简称NASA，又称美国宇航局）为适应各种工程分析问题而开发的多用途有限元分析程序。
这个系统称为NASA Structural Analysis System，命名为Nastran。
20世纪60年代初，美国宇航局为登月需要，决定使用有限元法开发大型结构分析系统，并能在当时所有大型计算机上运行。
MacNeal-Scherndler Corporation（即MSC公司）是开发小组主要成员。
Nastran程序最早在1969年通过COSMIC（Computer Software Management and Information Center）对外发行，一般称为COSMIC.Nastran。
之后又有各种版本的Nastran程序发行，其中以MSC公司所开发的MSC.Nastran程序用户最为广泛。
长期以来MSC.Nastran 已成为标准版的Nastran，是全球应用最广泛的分析程序之一。
为了迎合企业准确充分地模拟产品的真实性能的需求，结合当今计算方法、计算机技术的最新发展，从2001年以来，MSC.Software投入了大量的研发力量于进行MD技术研发，在2006年成功发布了新一代的多学科仿真工具Nastran，在继承原有MSC Nastran强大功能的基础上，陆续集成了Marc、Dytran、Sinda、Dyna和Actran等著名软件的先进技术，大大增强了高级非线性、显式非线性、热分析、外噪声分析等功能二、Nastran软件功能(1)基本功能Nastran的基本模块支持各种材料模式的线性分析,包括：均质各向同性材料、正交各向异性材料、各向异性材料和随温度变化的材料等。
(2)动力学分析结构动力学分析是Nastran的最主要强项之一，它具有其它有限元分析软件所无法比拟的强大分析功能,其功能包括时间域的瞬态响应和频率域的频率响应分析，方法有直接积分法和模态法，同时考虑各种阻尼如结构阻尼、材料阻尼和模态阻尼效应的作用。
《Plaxis工程实例》
◆ 结构单元内力分部 ◆ 梁单元模拟支撑
香港椭圆深基坑支护工程
◆ 地下连续墙变形 ◆ 可随施工步连续监测
◆ 基坑 32×24m，开挖深度 27m，分 6 步开挖，主要研究拆除支撑的时机。模型边界取 200m×170m×40m
◆ 模型变形网格
◆ 环梁应力云图 第 12 页
◆ 建模技巧： 1.弹簧单元模拟水平支撑 2.实体单元模拟混凝土环梁
剖面 10‐10/坑底以下 20m 为淤泥层 电梯井开挖深度 10.2m
第3页
排桩变形与内力/淤泥层需加固处理
Plaxis 工程实例
香港山体边坡平台建设工程
边坡高 26m/长 54m 抗滑桩(界面模拟桩‐土作用) 承台上施加设计荷载
◆ 承台桩轴力/界面相对剪应力 ◆ 边坡的水压云图/指定地下水位
◆ 香港某水渠开挖模拟
◆ 复杂断面隧道分析
◆ 天津某油库地基分析
◆ 深圳某基坑破坏分析(位移增量等值线)
◆ 兰州边坡开挖拉锚挡土墙分析
◆ 基坑降水开挖渗流分析
◆ CRD 工法隧道施工模拟 第6页
◆ 基坑开挖对邻近建筑物影响分析
Plaxis 工程实例
PLAXIS 3D Tunnel有限元分析软件
Plaxis 三维隧道软件是特别为隧道工程变形和稳定性分析而设计的有限单元软件包。岩 土工程应用程序需要更高级的本构模型来模拟土和岩石的非线性、时间效应、各向异性等特 性。此外，由于土是一种多相材料，为了处理土中的静态孔隙水压力和动态孔隙土压力，需 要进行特殊的计算过程。虽然对土体的模拟是一项重要的工作，但隧道工程还涉及到对结构 及其与土体相互作用的模拟。对于复杂岩土工程的大量问题，Plaxis 三维隧道软件提供了有 针对性的解决方案。
电磁场仿真软件简介
电磁场仿真软件简介随着电磁场和微波电路领域数值计算方法的发展,在最近几年出现了大量的电磁场和微波电路仿真软件;在这些软件中,多数软件都属于准3维或称为维电磁仿真软件;例如,Agilent公司的ADSAdvanced Design System、AWR公司的Microwave Office、Ansoft公司的Esemble、Serenade和CST公司的CST Design Studio等;目前,真正意义上的三维电磁场仿真软件只有Ansoft公司的HFSS、CST公司的Mafia、CST Microwave Studio、Zeland公司的Fidelity和IMST GmbH公司的EMPIRE;从理论上讲,这些软件都能仿真任意三维结构的电磁性能;其中,HFSS HFSS是英文高频结构仿真器High Frequency Structure Simulator的缩写是一种最早出现在商业市场的电磁场三维仿真软件;因此,这一软件在全世界有比较大的用户群体;由于HFSS进入中国市场较早,所以目前国内的电磁场仿真方面HFSS的使用者众多,特别是在各大通信技术研究单位、公司、高校非常普及;德国CST公司的MicroWave Studio微波工作室是最近几年该公司在Mafia软件基础上推出的三维高频电磁场仿真软件;它吸收了Mafia软件计算速度快的优点,同时又对软件的人机界面和前、后处理做了根本性的改变;就目前发行的版本而言, CST的MWS 的前后处理界面及操作界面比HFSS好;Ansoft也意识到了自己的缺点,在刚刚推出的新版本HFSS定名为Ansoft HFSS 中,人机界面及操作都得到了极大的改善;在这方面完全可以和CST媲美;在性能方面,两个软件各有所长;在速度和计算的精度方面CST和ANSOFT成绩相差不多;值得注意的是,MWS采用的理论基础是FIT有限积分技术;与FDTD 时域有限差分法类似,它是直接从Maxwell方程导出解;因此,MWS可以计算时域解;对于诸如滤波器,耦合器等主要关心带内参数的问题设计就非常适合；而HFSS采用的理论基础是有限元方法FEM,这是一种微分方程法,其解是频域的;所以,HFSS如果想获得频域的解,它必须通过频域转换到时域;由于,HFSS是用的是微分方法,所以它对复杂结构的计算具有一定的优势;另外,在高频微波波段的电磁场仿真方面也应当提及另一个软件： ANSYS ;ANSYS 是一个基于有限元法FEM的多功能软件;该软件可以计算工程力学、材料力学、热力学和电磁场等方面的问题;它也可以用于高频电磁场分析应用例如：微波辐射和散射分析、电磁兼容、电磁场干扰仿真等;其功能与HFSS和CST MWS类似;但由于该软件在建模和网格划分过程中需要对该软件的使用规则有详细的了解,因此,对一般的工程技术人员来讲使用该软件有一定困难;对于高频微波波段通信、天线、器件封装、电磁干扰及光电子设计中涉及的任意形状三维电磁场仿真方面不如HFSS更专业、更理想;实际上,ANSYS软件的优势并不在电磁场仿真方面,而是结构静力/动力分析、热分析以及流体动力学等;但是,就其电磁场部分而言,它也能对任意三维结构的电磁特性进行仿真;虽然,Zeland公司的Fidelity和IMST GmbH公司的EMPIRE也可以仿真三维结构;但由于这些软件的功能不如前面的软件,所以用户相对较少;下面列出几个相关软件的名称和主要性能,微波 CAD 软件简介几个主要相关类型软件的简介：1.1.1 ADSAdvanced Design System它是Agilent Technoligyies公司推出的一套电路自动设计软件;Agilent Technoligyies公司把已有产品HP MDSMicrowave Design System和HP EEsof IVElectronic Engineering Software两者的精华有机的结合起来,并增加了许多新的功能,构成了功能强大的ADS软件;ADS软件范围涵盖了小至元器件,大到系统级的设计和分析,主要包括RFIC设计软件、RF电路板设计软件、DSP专业设计软件、通讯系统设计软件以及微波电路设计软件;ADS软件仿真手段丰富多样,可实现包括时域和频域、数字与模拟、线性与非线性、噪声等多种仿真分析手段,并可对设计结果进行成品率分析与优化,从而大大提高了复杂电路的设计效率,是非常优秀的微波电路、系统信号链路的设计工具;不但其仿真性能优越,而且提供了功能强大的数据后处理能力;这对我们进行复杂、特殊电路的仿真、数据后处理及显示提供了可能;该软件切实考虑到工程实际中各种参数对系统的影响,对要求分析手段多样,运算量大的仿真分析,尤其适用;ADS软件可应用于整个现代通信系统及其子系统,能对通信系统进行快速、便捷、有效的设计和仿真;这是以往任何自动设计软件都不能够的;所以,ADS已被广大电子工程技术人员接受,应用也愈加广泛;主要应用：ADS功能非常强大,对整个现代通信系统及其子系统的设计和仿真提供支持;主要应用有以下几个主要方面：1.射频和微波电路的设计包括RFIC、RF Board;2.DSP设计3.通信系统的设计4.向量仿真每个设计本身又包括以下几个内容：●绘制原理图●系统仿真●布局图● Pspice原理图1.1.2. CST Microwave studioCST MICROWAVE STUDIO是CST公司为快速、精确仿真电磁场高频问题而专门开发的EDA工具,是基于PC机Windows环境下的仿真软件;其主要应用领域有：移动通信、无线设计、信号完整性和电磁兼容EMC等;具体应用包括：偶合器、滤波器、平面结构电路、联结器、IC封装、各种类型天线、微波元器件、蓝牙技术和电磁兼容/干扰等;MWS提供三个解算器,四种求解方式;它们是时域解算器、频域解算器和本征模解算器;四种求解方式分别为传输问题的频域解、时域解、模式分析解和谐振问题的本征模解;同时也提供各种有效的CAD输入选项和SPICE参数的提取;另外,CST MWS通过调用CST DESIGN STUDIO而内含一个巨大的设计环境库,CST DESIGN STUDIO本身也提供外部仿真器的联结;应用：各种天线、连接器、谐振腔、蜂窝电话、同轴连接器、偶合滤波器、共面结构、串扰问题、介质滤波器、双工器、高速数字设备、喇叭天线、IC封装、互联器、微带滤波器、带状线结构、微波加热、微波等离子源、多芯连接器、毫米波集成电路、多层结构、多路复用器、光学组件、微带天线、平面结构、功分器、偏光器、雷达/雷达截面RCS、SAR计算/解剖设备、传感器、屏蔽问题、开槽天线、芯片系统、时域反射计TDR 、波导结构、无线设备……1.1.3. Microwave OfficeMicrowave Office软件为微波平面电路设计提供了最完整, 最快速和最精确的解答;它是通过两个模拟器来对微波平面电路进行模拟和仿真的; 对于由集总元件构成的电路, 用电路的方法来处理较为简便; 该软件设有一个叫“VoltaireXL”的模拟器来处理集总元件构成的微波平面电路问题; 而对于由具体的微带几何图形构成的分布参数微波平面电路则采用场的方法较为有效, 该软件采用的是一个叫“EMSight”的模拟器来处理任何多层平面结构的三维电磁场的问题;由于这里意在着重于电磁场分析,所以仅涉及“EMSight”模拟器;下面是它的具体功能：“EMSight”模拟器是一个完整的三维电磁场模拟程序包, 它可用于平面高频电路和天线结构的分析;模拟器分析的电路都安装在一个矩形的金属包装盒内, 对于电路的层数和端口数并没有限制;它还具有显示微波平面电路内金属上电流和空间电场力线的能力;“EMSight”模拟器可以对微波平面电路进行许多种类的计算, 在该软件中称计算为测量; 除了可以计算电路的阻抗参量,导纳参量,散射参量,传输参量, 混合参量之外, 对于线性电路,它能计算辅助稳定因子,输入电容,群延迟, 偶/奇模传输常数/阻抗/导纳, 电压驻波比, 端口输入阻抗/导纳, 增益等;具有计算各种线/圆极化微带天线的电场方向图和功率方向图的能力, 在计算天线时矩形的金属包装盒边界可以改变, 顶部和底部可以改为自由空间阻抗,而侧壁可以拉远;在“EMSight”模拟器内也设有一个元件库, 其特点是列入了大量的微带元件的资料如各种弯头, 开路线, 短截线, 耦合器, 阶梯, T形接头等; 还包括了许多传输线的资料;1.1.4. ANSYSANSYS是一种广泛的商业套装工程分析软件;该软件主要包括三个部分：前处理模块,分析计算模块和后处理模块;前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示可看到结构内部等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出;软件提供了100种以上的单元类型,用来模拟工程中的各种结构和材料;这里还是着重介绍电磁场方面;在该软件的电磁场部分,它主要设计以下几个方面：2D、3D及轴对称静磁场分析及轴对称时变磁场交流磁场分析;静电场、AC电场分析,电路分析：包括电阻、电容、电感等;电路、磁场耦合分析 ;电磁兼容分析; 高频电磁场分析; 计算洛伦磁力和焦耳热/力;主要应用于：螺线管、调节器、发电机、变换器、磁体、加速器、天线辐射、等离子体装置、磁悬浮装置磁成像系统、电解槽及无损检测装置等;1.1.5. Ansoft SerenadeAnsoft Serenade 设计环境为现代的射频以及微波设计者们提供了一个强大的电路、系统和电磁仿真的工具;简易的使用环境允许使用者们在仿真器和其他的工具如文字处理器最大程度的产生数据资料的转移;简单的说,它主要包括Harmonica电路仿真和 Symphony系统仿真部分;Symphony 可以在Serenade 文件夹一种计算机标原理图获取、布局、和仿真环境下面运行;它是一个可以仿真有射频、微波和数字部分组成的通信系统的软件工具;Symphony 添加了针对外围环境的高效的模拟、数字混合方式模拟和数字和系统分析能力;使用者能够很快的构建一个系统通包括大量元件的库里的射频部分的模拟和数字信号处理;像信道编码,模拟和数字信号处理滤波器,放大器,晶体震荡器衰减信道模型;这些都能使设计者们迅速的组建有线的或者无线系统;由于系统自带了那么多模型,因此设计者只需要对元器件键入很少的关键特征;它也能够对线性或非线性系统进行彻底的操作;它也能输出例如增益、噪声和在时域或者频域上的误码率;针对不同的设计方法,在早期阶段的时候它就能够迅速的检查,以减少设计周期时间和避免由于射频和数字信号处理系统之间的互相干扰而造成的高成本的重新设计;一旦一个设计系统结构被确认了那么一个自上而下的设计流程就能被完成;一个系统的误码率能够基于完整的系统分析而计算出来;对射频的描述,例如阻抗不匹配,晶体震荡器的相位噪声和群延迟,在系统中当然包括噪声,输入功率,S参数和其他的输入信号扫描分析把误码率的计算作为一个任何参数的函数;1.1.6. Ansoft EnsembleAnsoft Ensemble是一个针对射频和微波的平面电磁仿真软件;它是一个对微带线和像滤波器、功分器和天线一类的平面微波结构进行计算S参数和全波场的仿真软件包;Ensemble软件包包括一个从底部开始的计算机辅助设计布局,一个仿真器和一个可显示数据的后处理器;该软件没有用传统的“cut-and-try” 原型,减少了生成的误差;下面是它的一些功能：1 仿真分析包括s参数, y参数, 和 z参数;远场近场辐射;表面电流等;2 Ensemble 的应用PCB布线和路径的仿真;多层微波包装;微波整合电路;超级微波整合电路;平面天线和队列;电路元件创建;3 天线设计分析圆极化;左旋圆极化和右旋圆极化的远场图;增益和轴向辐射;交叉极化和共极化场等;4. 图形特征：计算控制初始设计的大小;DXF and GDS 的输入和输出;史密斯圆图,极化图和矩形图;远场图;波形计算等;Ansoft HFSS软件简介Ansoft HFSS软件是适用于射频、无线通信、封装及光电子设计的任意形状三维电磁场仿真的软件;ANSOFT HFSS是业界公认的三维电磁场标准仿真软件包,它必将为射频、无线通信、封装及光电子产品新功能的开发提供崭新高效的研究手段;本软件彻底摆脱了传统的设计模式,大大减少了研制费用和时间,加快产品进入市场的步伐;HFSS 提供了一简洁直观的用户设计界面、精确自适应的场求解器、拥有空前电性能分析能力的功能强大后处理器,能计算任意形状三维无源结构的S参数和全波电磁场;ANSOFT HFSS充分利用了如自动匹配网格产生及加密、切线向矢量有限元、ALPSAdaptive Lanczos Pade Sweep和模式-节点转换Mode-node等的先进技术,从而使操作人员可利用有限元法FEM 在自己的电脑少对任意形状的三维无源结构进行电磁场仿真;HFSS自动计算多个自适应的解决方案,直到满足用户指定的收敛要求值;其基于MAXWELL麦克斯韦方程的场求解方案能精确预测所有高频性能,如散射、模式转换、材料和辐射引起的损耗等;用高效率的计算机虚拟模型的方法来取代费时费力的“cut-and-try”试验方法,可大大缩短设计周期;仿真分析诸如天线、微波转换器、发射设备、波导器件、射频滤波器和任意三维非连续性等复杂问题,已简单化成只需画结构图、定义材料性能、设置端口和边界条件;HFSS自动产生场求解方案、端口特性和S参数;其S参数结果可输出到通用的线性和非线性电路仿真器中来使用;ANSOFT HFSS的自适应网格加密技术使FEM方法得以实用化;初始网格将几何子分为四面体单元的产生是以几何结构形状为基础的,利用初始网格可以快速解算并提供场解信息,以区分出高场强或大梯度的场分布区域;然后只在需要的区域将网格加密细化,其迭代法求解技术节省计算资源并获得最大精确度;必要时还可方便地使用人工网格化来引导优化加速网格细化匹配的解决方案;HFSS采用高阶基函数、对称性和周期边界等方法,从而节省计算时间和内存,进一步加大求解问题的规模并加速求解的速度;1.2.1 Ansoft HFSS软件功能HFSS软件还有强大的绘图功能;它可以与AutoCAD完全兼容,完全集成ACIS固态建模器;它可以完成以下操作：无限的undo/redo多个物体组合、相减、相交布尔运算动态几何旋转点击物体选择/隐藏二维物体沿第三维扫描得到三维物体如圆柱体宏记录/宏文本锥螺旋、圆柱和立方体的参数化宏可选的“实表面”几何体在线关联帮助以加快新功能的应用它拥有先进的材料库综合的材料数据库包括了常用物质的介电常数、渗透率、电磁损耗正切;用户在仿真中可分析均匀材料、非均匀材料、各向异性材料、导电材料、阻性材料和半导体材料;对不可逆设备,标配的HFSS可直接分析具有均匀静磁偏的铁氧体问题,用户还可选用ANSOFT 3DFS选件以完成铁氧体静磁FEM的解算仿真;ANSOFT HFSS软件含有一个庞大的库,用该库可参数化定义以下标准形状：微带T行结宽边耦合线斜接弯和非斜接弯半圆弯和非对称弯圆螺旋和方螺旋混合T接头贴片天线螺旋几何Ansoft HFSS软件还可以以周期边界来解决相控阵;通过指定两个或多个边界间的场关系,关连边界条件LBCs使得包含有源等设备的新一类问题也可建模仿真;在对长的、均匀的和周期性的结构建模仿真时,LBCs可大大节省计算时间和内存;周期性的LBCs通过相位关系可确定多个主-从边界;设计师可通过分析相控阵中的一个单元来提取有源单元因子和阻抗,从而研究确定阵列盲区、极化性能和栅瓣;Ansoft HFSS软件强大的天线设计功能,它可以计算下列问题：计算天线参量,如增益、方向性、远场方向图剖面、远场3D图和3dB带宽;绘制极化特性,包括球形场分量、圆极化场分量、Ludwig第三定义场分量和轴比;二分之一、四分之一、八分之一对称模型并自动计算远场方向图;Ansoft HFSS还拥有以下三种频率扫描技术：①宽带快速率扫描利用APLS快速扫频技术可有效地进行宽带仿真;APLS能产生一个在宽频带内有效的低阶次的模型,并通过计算零极点来完成宽频带求解;APLS包含端口散射以精确确定频段内的输入功率和频带外抑制;②超宽带插值扫频利用插值扫频技术可有效地进行超宽带仿真;插值扫频能在超宽频带内根据频响变化斜率自动增插点数,确保精确确定频段内的所有频响特性;③离散扫频利用离散扫频技术可有效地进行离散频点的宽带仿真;其利用当前网格重新求解电磁场,从而精确得到各频率点上的性能参数;Ansoft HFSS拥有强大的场后处理器：产生生动逼真的场型动画图,包括矢量图、等高线图、阴影等高线图;任意表面,包括物体表面、任意剖面、3D物体表面和3D相等面的静态和动态图形;动态矢量场、标量场或任何用场计算器推导出的量;动态的表面动画可使图形能以旋转和移位的方式步进;新的图—3D云图上有一薄薄的彩色像素层,使你能非常清晰地观察场型特性,用户旋转几何时图形会实时更新;ANSOFTHFSS 可以设计最优化解决方案,它支持强大的具有记录和重放功能的宏语言;这使得用户可将其设计过程自动化和完成包括参数化分析、优化、设计研究等的先进仿真;参数化分析：四螺旋天线广泛应用于包括GPS接收机在内的无线通信设计中;其圆极化辐射方向图提供了很宽的半球状覆盖区域并具有极低的后瓣辐射;该模型在HFSS 依据不同的螺旋比和总旋转数目进行了多次仿真,设计师利用先进的宏功能可很快地进行多次仿真,以研究关键参数是如何影响带宽、增益和后瓣电平的;1.2.2 Ansoft HFSS软件的优势Ansoft有自己的独特优势：由Ansoft Designer和Ansoft HFSS构成的Ansoft高频解决方案,是目前唯一以物理原型为基础的高频设计解决方案,它以Ansoft公司居于领先地位的电磁场仿真工具为基础,提供了从系统到电路直至部件级的快速而精确的设计手段,覆盖了高频设计的所有环节; 其集成化的设计环境和独有的“按需求解"技术使设计工程师们在设计的各个阶段都能充分考虑结构的电磁效应对性能的影响,实现对整个设计流程的完全控制,从而进一步提高了仿真精度,完成整个高频系统的端对端设计;最后一点,HFSS的所有问题分为两大类：“Driven Solution”和“Eigenmode Solution”,前一个用于一般的需要激励源或者有辐射产生的问题,适用于几乎所有除谐振腔以外的问题；后者为本征问题求解,主要用于分析谐振腔的谐振问题,不需要激励源,也不需要定义端口,更不会产生辐射封闭结构;Ansoft Optimetrics是一个综合优化包,可以用于HFSS和Ensemble,主要用于结构参数的优化,最典型的例如双枝节匹配,可优化两个枝节的长度及间距使得反射最小;根据你给定的优化目标,可以进行模型参数的调整,例如介质片移相器,你可以以移相器的相移为目标函数,优化介质片的长度,使相移满足需要;总之,Ansoft HFSS 软件以其强大的设计仿真功能,无论在设计手机、通信系统、宽带器件、集成电路ICs、印刷电路板等高频微波的方方面面都迅速赢得了设计人员的广泛认可,并且也迅速获得了广泛的应用;。
simulationx 精解与实例
simulationx 精解与实例摘要：一、simulationx 简介1.软件背景2.应用领域二、simulationx 精解1.功能模块解析2.技术特点三、simulationx 实例分析1.实例一：电磁场仿真2.实例二：电路仿真3.实例三：热力学仿真四、实战操作技巧与注意事项1.建模技巧2.仿真设置3.结果分析五、simulationx 在工程中的应用1.工业领域2.科研领域六、未来发展趋势与展望1.技术创新2.市场前景正文：一、simulationx 简介simulationx 是一款强大的仿真软件，起源于德国，应用于各个领域，如电磁场、电路、热力学等。
在我国，该软件被广泛应用于工程设计和科研领域，为工程师和研究人员提供了便捷的仿真分析工具。
1.软件背景simulationx 的开发始于20世纪90年代，经过多年的发展，现已成为国际上知名度较高的仿真软件。
其精度和可靠性得到了业界的广泛认可，成为许多工程师和研究人员的首选工具。
2.应用领域simulationx 适用于多种领域，如电气、机械、电子、热力学、流体等。
通过仿真分析，可以帮助工程师提前预测产品性能，优化设计方案，降低研发成本。
二、simulationx 精解1.功能模块解析simulationx 包含多个功能模块，如几何建模、网格划分、物理场仿真、求解器设置等。
这些模块可以帮助用户快速搭建模型，进行各种类型的仿真分析。
2.技术特点simulationx 具有以下技术特点：（1）高精度求解器：采用先进的求解算法，确保仿真结果的准确性。
（2）多种物理场仿真：支持多种物理场的耦合仿真，如电磁场与机械结构的耦合、电路与热场的耦合等。
（3）智能网格技术：自动适应复杂几何模型的网格划分，提高仿真精度。
（4）丰富的后处理功能：便于用户对仿真结果进行分析和可视化。
三、simulationx 实例分析1.实例一：电磁场仿真某电机产品在设计阶段，通过simulationx 进行电磁场仿真，预测电机运行时的磁场分布和电磁力。
专业磁流体仿真软件Nautilus介绍
提供商。锦科科技致力于为国防军工、核工
业、能源电力、航空航天、铁道船舶、电机
电器、电气传动、可再生能源等高科技行业
提供产品设计分析、仿真模拟验证、系统解
决方案以及工程咨询服务的专业技术公司。
我们坚持以等离子体、磁流体、电磁场、温
度场、结构力场、流体力场等设计分析为核
心，以系统建模与仿真技术为手段，以员工
Nautilus 软件是专业的磁流体仿真软件包，求解含化学反应的等离子体流体模 型。可以求解磁化惯性约束、磁流体等离子体射流、等离子体炬、多相流磁流体、 等离子体推进等高端科研模型。
作为全球著名等离子体技术供应商，Tech-X 公司的客户和合作伙伴包括：
Advanced Energy Systems; Argonne National Laboratory; Brookhaven National Laboratory; Department of Defense; Department of Energy; ElectroMagnetic Applications; Euclid TechLabs; Fermi National Laboratory; General Atomics; ITT Visual Information Solutions; Jefferson National Laboratory; Lawrence Berkeley National Laboratory; Lawrence Livermore National Laboratory; Lockheed Martin; Lehigh University; Los Alamos National Laboratory; Mid-continent Research for Education and Learning; NASA Goddard Space Flight Center; National Aeronautics and Space Association; National Radio Astronomical Observatory; Oak Ridge National Laboratory; Princeton Plasma Physics Laboratory; Sandia National Laboratory; Science Applications International Corporation (SAIC); Stanford Linear Accelerator Center; Swiss Federal Institute of Technology (ETH) Zurich; Tokyo Electron America, Inc.; U.S. Naval Research Laboratory; University of California at Berkeley; University of California at Los Angeles; University of Central Florida; University of Colorado; University of Southern California; University of Texas。
Portunus软件介绍
Portunus软件介绍仿真任务一般被分为元件级和系统级分析。
元件级设计工具通常被用于特殊需要，系统仿真包可以被普遍应用。
现代仿真任务已远远超出单个个体元件行为的研究。
Portunus支持不同物理领域的系统级仿真。
Portunus是一款从电子驱动到旋转电机到大型负载的完全机电系统专业仿真软件。
应用范围从驱动系统和功率开关电源的仿真到电子元件的热研究。
一、 强大的仿真器Portunus®有多种描述类型（包括网络、图表、state machine），因此非常适合电气、机械和热系统的仿真。
两种求解器（模拟和数字）保证了在保持较好的交互性的同时可以使用不同的描述方法。
对于一个完整的研究系统，允许不同的分析方法：时域和频域仿真、稳态和运行点计算。
新版本中增加了可变时间步仿真。
多种全面有效系统建模方法二、 友好的用户图象界面• 库管理• 向导技术• 动画摄制功能• 参数化功能三、 建模灵活性• 网络、图表、state machine网络图表State machine • SPICE / VHDL-AMS• 子表建模四、 全面完整的模型库• 标准库：包括源、时间函数、无源元件、半导体器件、开关和继电器、数学模块、特征元件、state machine、电气设备、测量设备、机械模块。
• SPICE库：包括二极管、BJT、MOSFET、JFET、MESFET和传输线。
• 热学库：包括热源、传热方式、热容、测量模型、电热模型和联合模型。
• 电力电子库：提供了包括各种AC/AC、DC/DC、DC/AC、AC/DC和各种辅助模型。
五、 多领域多物理仿真由于Portunus®自带最综合的元件库并且可以在同一个仿真表中进行联合仿真，因此Portunus®轻松实现了多领域交互仿真。
具体的交互方式见下图：六、 软件数据交换作为CEDRAT软件解决方案的一部分，Portunus®允许下面类型的数据交换：• Motor-CAD®电机热数据的直接导入• InCa3D®电路仿真中电缆影响的结合• Portunus®可以将结果导出到Excel®, Matlab® 或Origin，创建CSV 或Matlab格式文件。
施耐德压力传感器
Nautilus®，XMLB 和XMLC型，量程从-1 bar ... 500 bar，型号，特性 ................................................. 89 ○ 双段，固定差压型，用于每段阀值的检测
Nautilus®，XMLD，量程从-1 bar ... 500 bar，型号，特性....................................................................... 91 ○ 附件和备件............................................................................................................................................................ 140 ○ XML型机电式压力和真空开关尺寸 ................................................................................................................ 141 ● Nautilus®-XML压力和真空开关与XMZ-JM，XMJ及
灵感系列传感器
Nautilus压力传感器
产品目录
目录
i
压力控制传感器
选型指南.......................................................................................................................................................................... 2
电磁流体仿真软件USim的应用
• 1994年成立Tech-X公司
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About USim • USim是一款灵活的包含包含化学反应在内的电磁流体 仿真软件 • 2013年1月，推出USim 1.0。
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USim 1. Introduction 2. Features
物理基础 算法特点 Modules
3. Applications
Additional energy equations for electrons and vibrational energy if desired
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Full Multi-Fluid Equations
Fluid equation for every species including collisional source terms. The electrons also have a completely separate fluid equation.
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USimHEDP Features
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USimHS Features
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USimHS Examples
绕柱超音速层流 的模拟，显示了 弓形激波的产生 及稳定尾流。
RAMC再入飞 行器的模拟， 使用了七种组 分的化学反应。
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USimHEDP
USimHEDP(High energy density plasmas)模块用于高能密度物理 模型，研究物质在极高温度和压力下的行为。USim 提供尖端 的模拟算法来处理这些极端条件下的物理问题。 无论你研究的是磁重联还是内爆物理， USim HEDP 都是唯一 可以用于这类高能密度物理问题的商业化程序。
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Multi-fluid Approach To Plasmas (Both weakly and fully ionized)
Nautilus P4 水管理系统用户指南说明书
USER INSTRUCTIONSCongratulations on purchasing an RV equipped with the most advanced water management system available today! Be sure to read all Caution and User Instructions on the Nautilus Panel and in your Owner's Manual before performing any operation using the Nautilus Panel System.USER INSTRUCTIONSIMPORTANT!!NEVER push check valve on "CITY WATER" connection with pressure in line. This WILL cause irreparable damageto the check valve function.USER INSTRUCTIONSThe Nautilus P4 Panel System will allow you to perform the following functions:1. Power fill your fresh water tank for remote or dry camping2. Use your pump to supply water to fixtures from fresh water tank3. Use your pump to siphon fill or sanitize your fresh water tank from a bucket4. Connect to city water at the camping site to supply water to fixtures5. Winterize your plumbing lines and fixtures6. Bypass hot water heater when winterizing to avoid water heater damage7. Rinse black tank to help control odors and prevent sewage buildup8. Rinse off items outside unit with a hot/cold faucet9. Connect up to three (3) coax lines with satellite, cable and auxiliaryINSTALLATION INSTRUCTIONS Nautilus P4 Handle Position andValve Routing InformationBLUE HANDLE : Receives water from the white handle valve/water inlet on front of panel Sideways -water goes to fixtures (cold)Down –water will go to or come from fresh water tankUSER INSTRUCTIONSWHITE HANDLE : Receives water from water inlet on front of panelSideways -water goes to pump inletDown –water goes into blue handled diverterGREEN HANDLE : Is an on/off flow through valve that feeds pump from fresh water tank Sideways -water will not flow through valveUp –water will go to or come from fresh water tankRED HANDLE : Receives water from cold water supply lineSideways -water goes to hot water fixtures without going through hot water heaterUp –water goes to hot water heaterUSER INSTRUCTIONSCONNECTING COAX FOR CABLE AND/OR SATELLITE1. For cable TV connection, connect the threaded coax from the source to the "CABLE" connection.2. For satellite TV connection, connect the threaded coax from the satellite dish to the "SAT" connection.3. Consult your Owner's Manual to see if the "AUX"connection has an application.USER INSTRUCTIONS 3. Connect other end of hose to water supply source.Power Filling Fresh Water Tank "PowerFILL Tank"4. Turn water supply on at source. Fresh water tank should begin to fill.NOTE : Consult your Owner's Manual for tankcapacity. D O NOT OVERFILL TANK!5. When desired level in fresh water tank isreached, turn water off at source.6. Disconnect garden hose from inlet on Nautiluspanel.1. Connect garden hose to inlet labeled "CITYWATER ."2. Turn handles to PowerFILL Tank position as shown.•BLUE diverter handle should be facing down.•WHITE diverter handle should be facing down.•RED diverter handle should be facing up.•GREEN diverter handle should be facing left.USER INSTRUCTIONS 3. Place other end of hose in container holding water or sanitizing solution.1. Connect garden hose to inlet labeled"CITY WATER."2. Turn handles to '"SANITIZE " position as shown.•BLUE diverter handle should be facing down.•WHITE diverter handle should be facing right.•RED diverter handle should be facing up.•GREEN diverter handle should be facing left.4. Push "PUMP" switch to turn pump on.Fill or Sanitize Fresh Water Tank via Pump "SANITIZE"NOTE : LED indicator light below the pumpswitch will be lit if pump has power.Fill or Sanitize Fresh Water Tank via Pump "SANITIZE"USER INSTRUCTIONS5. Pump should be running and fresh water tank should begin to fill.NOTE: Consult your Owner's Manual for tank capacity. DO NOT OVERFILL TANK!6. When desired level in fresh water tank is reached, push "PUMP" switch to turn pumpoff.NOTE: LED indicator light below the pump switch will not be lit.7. Disconnect garden hose from inlet on Nautilus panel.USER INSTRUCTIONSUsing Pump to Supply Water from Fresh Tank "DRY CAMPING"1. Make sure fresh water tank has necessary supply of water.2. Turn handles to "DRY CAMPING" position as shown.•BLUE diverter handle should be facing left.•WHITE diverter handle should be facing down.•RED diverter handle should be facing up•GREEN diverter handle should be facing up.3. Push "PUMP" switch to turn pump on.NOTE: LED indicator light below the pump switch will be lit if pump has power.4. Water should be available to all fixtures.NOTE: The pump will run when a plumbing fixture is open.5. Make sure pump is turned off when not in use.USER INSTRUCTIONS1. Connect garden to hose to inlet "CITY WATER."2. Turn handles to "CITY WATER " position.•BLUE diverter handle should be facing left.•WHITE diverter handle should be facing down.•RED diverter handle should be facing up.•GREEN diverter handle should be facing left.3. Connect other end of hose to water supply ing System from Pressurized Water Source "CITY WATER"4. Open faucet at water supply source. Water should be available to all fixtures. NOTE : Refer to OEM Owner's Manual for safe operating pressures.Over pressurizing water lines may cause damage to plumbing lines and fixtures .USER INSTRUCTIONSWinterizing Plumbing Lines and Fixtures "WINTERIZE"1. Turn handles to "POWERFILL" position as shown.•BLUE diverter handle should be facing down.•WHITE diverter handle should be facing down.•RED diverter handle should be facing up.•GREEN diverter handle should be facing left.2. Open low point drain(s) on RV toremove water in plumbing lines.Open both a hot and cold faucetto help drainage process.3. Open drain plug on hot waterheater to drain water if unit isequipped with hot water holding tank.NOTE: Contact your dealer or manufacturer for exact location of low point drains and hot water heater.4. Once most water has been drained from plumbing lines,turn RED, BLUE, GREEN and WHITE handles so they are at a 45 degree angle as shown.USER INSTRUCTIONSWinterizing Plumbing Lines and Fixtures "WINTERIZE"5. Using "CITY WATER" inlet or low point drain, blow outplumbing lines (40 PSI max) with handlesstill at 45 degree angle as shown. This will ensure anytrapped water in plumbing harness is removed.6. Close drains on hot water tank & low point drains.7. Turn handles to "WINTERIZE" position as shown.•BLUE diverter handle should be facing left.•WHITE diverter handle should be facing right.•RED diverter handle should be facing right.•GREEN diverter handle should be facing left.8. Connect a short section of garden hose to inletlabeled "CITY WATER."USER INSTRUCTIONSWinterizing Plumbing Lines and Fixtures "WINTERIZE"9. Place other end of garden hose in containerholding approved winterizing solution.10. Push "PUMP" switch to turn pump on.NOTE: LED indicator light below the pump switchwill be lit if pump has power.11. Pump should be running and winterizingsolution should begin to flow through pumpinto plumbing lines and fixtures.NOTE: The pump will run when a plumbing fixture is open.12. Open one plumbing fixture, keeping it openuntil winterization solution appears, then close.13. Follow above procedure until all inside &outside plumbing fixtures have beenwinterized hot & cold sides of plumbingfixtures.Important!Make sure to run winterizing solution through hot & cold lines on exterior shower.14. Push "PUMP" switch to turn off pump. NOTE: LED indicator light below the pump switch will not be lit.15. Disconnect garden hose from "CITY WATER"inlet.NOTE: It is normal for some winterizing solution to be present as hose is being disconnected.NOTE: A short or cut off section of garden hose should help the pump to prime easier.USER INSTRUCTIONS Rinsing the Waste Tank "TANK FLUSH"1. Connect flexible sewer hose to 4" dumpoutlet on unit.2. Open black waste holding tank valve andleave open to allow black tank to drain.3. Attach a garden hose to inlet labeled "TANKFLUSH."4. Connect other end of hose to watersupply source.USER INSTRUCTIONSRinsing the Waste Tank "TANK FLUSH"5. Fully open faucet at water supply source(40 psi minimum). Flush tank until waterappears clear in 4" discharge hose. 6. Completely close faucet at water supplysource.7. Disconnect garden hose from watersource.8. Disconnect garden hose from "TANKFLUSH" inlet9. Close black waste holding tank valve.NOTE:To help ensure debris does not clogtank sprayer orifices, use"TANK FLUSH"every time waste holding tankis emptied.。
Nautilus介绍
（一） Nautilus LIMS 技术说明1 概述1.1软件厂商概况ThermoFisher Scientific 是实验室信息管理系统软件平台的生产商。
ThermoFisher Scientific （纽约证交所代码：TMO ）是全球科学服务领域的领导者，致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。
公司年销售额超过90亿美元，拥有员工约30000人，在全球范围内服务超过350000家客户。
主要客户类型包括：医药和生物公司，医院和临床诊断实验室，大学、科研院所和政府机构，以及环境与工业过程控制装备制造商等。
公司借助于Thermo Scientific 和Fisher Scientific 这两个主要的品牌，帮助客户解决在分析化学领域从常规的测试到复杂的研发项目中所遇到的各种挑战。
Thermo Scientific 能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室综合解决方案。
Fisher Scientific 为卫生保健，科学研究，以及安全和教育领域的客户提供一系列的实验室装备、化学药品以及其他用品和服务。
ThermoFisher Scientific 将努力为客户提供最为便捷的采购方案，为科研的飞速发展不断地改进工艺技术，提升客户价值。
ThermoFisher Scientific 公司目前在中国已有四处生产基地：上海浦东区两个生产基地面积分别为8300平方米和2000平方米，可生产分析仪器及实验室仪器设备等；位于上海南汇区的工厂面积达9000平方米，主要生产显微镜载玻片产品；位于北京的面积达1000平方米的生产基地，则主要生产生化类产品，如Hyclone 培养基等。
公司早已在上海建立演示实验室中心，众多销售和客服人员积极为用户提供优质服务。
ThermoFisher Scientific 的实验室信息管理系统是世界最早研发与应用实施的产品之一，ThermoFisher Scientific 的实验室信息管理系统是世界最有影响的产品之一，在全球的LIMS 份额中能占到22％以上；目前世界上有1500多套THERMO LIMS 系统在运行，分布在公共卫生、政府、生物、研究、石化、化工、环境、烟草、制药、食品、冶金等多个领域与行业。
减压蒸馏单元仿真软件说明书
减压蒸馏单元仿真软件说明书北京欧倍尔软件技术开发有限公司2021年12月目录第一章软件简介 (1)1.1 概述 (1)1.2 软件特色 (1)第二章软件操作说明 (2)2.1 软件启动 (2)2.2 软件操作 (3)2.2.1 功能介绍 (3)2.2.2 界面介绍 (3)2.3 实验操作 (5)第三章注意事项 (20)3.1 软件运行注意事项及常见问题 (20)3.1.1 软件运行注意事项 (20)3.1.2 其中容易被杀毒软件阻止的程序 (21)3.2安装过程中常见问题 (22)3.2.1 控件注册失败 (22)第一章软件简介1.1 概述本软件是化学基础实验教育信息化建设项目，旨在为本科院校化学相关专业的学生提供一个三维的、高仿真度的、高交互操作的、全程参与式的、可提供实时信息反馈与操作指导的、虚拟的基础化学模拟操作平台，使学生通过在本平台上的操作练习，进一步熟悉专业基础知识、了解基础实验室实验环境、培训基本动手能力，为进行实际实验奠定良好基础。
本平台采用虚拟现实技术，依据实验室实际布局搭建模型，按实际实验过程完成交互，完整再现了基础实验室的实验操作过程。
每个实验操作配有评分系统，提示实验操作的正确操作及实验过程中的注意事项，3D操作画面具有很强的环境真实感、操作灵活性和独立自主性，学生可查看到实验仪器的各个部分，解决了实际实验过程中的某些盲点，为学生提供了一个自主发挥的实验舞台，特别有利于调动学生动脑思考，培养学生的动手能力，同时也增强了学习的趣味性。
该平台为学生提供了一个自主发挥的平台，也为实验“互动式”预习、“翻转课堂”等新型教育方式转化到基础化学实验中来提供了一条新思路、新方法及新手段，必将对促进本科化学实验教育教学的改革与发展起到积极的促进作用。
1.2 软件特色本软件的特色主要有以下几个方面：（1）虚拟现实技术利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地360°旋转观察三维空间内的事物，界面友好，互动操作，形式活泼。
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例 4. 高超音速流体模拟 (马赫数 > 20)
在高超音速流动中，会形成复杂的激波和边界层结构。此外，在大气中的高超音速过程还会导致空气 的高温解离与化学反应，甚至形成等离子体层。下面是一个钝头物体的外流模拟，模拟条件为 61km 及 71km 高的大气，速度为 7600m/s，模拟中使用了 7 种化学反应模型及电离过程，并使用了来自 NASA 的比热数 据和部分实验数据。
Navier Stokes
可压缩 N-S 方程
Maxwell's equations 麦克斯韦尔方程组
Weakly ionized plasmas 弱电离等离子体
Nautilus 的特性还包括：
支持多种类、多温度的流体系统求解。
支持 1D/2D/3D 贴体和非结构化网格。
支持外电路模型的求解。
上海锦科信息科技有限公司
地址：上海市浦东新区新金桥路 1088 号联创国际大厦 A 栋 1008 室
邮编：201206 电话：86-21-5138 9228 传真：86-21-5138 9230 邮件：info@ 网址：
Shanghai Bright-Tech Information Technology Co.,Ltd. Add：Suite1008, Building A, 1088 New Jinqiao Road,
磁化惯性约束聚变
Weakly ionized hypersonic flow
弱电离高超音速流体建模
Capillary discharge
毛细管放电现象
Magnetic nozzles /plasma propulsion 磁性喷嘴/等离子推进
Dense plasma focus
稠密等离子体聚焦
Viscous flow
粘性流
Relativistic fluids
相对论流体
Modeling merging plasma jets
合并等离子体射流建模
laboratory accretion disk experiments 实验室吸积盘实验
Arc
电弧
……
Nautilus 软件应用举例
专业工程软件和技术开发服务供应商
Nautilus 专业磁流体模拟软件
专业等离子体仿真软件
Tech-X 公司软件介绍
美国 Tech-X 公司由 John R. Cary 博士创立，总部设在美国科罗拉多州博尔德市， 是专业的等离子技术软件供应商。公司的产品和技术紧跟等离子体领域的最新科研成 果，是该领域全球最大的商业化软件技术公司。产品在美国多个国家级实验室得到应 用，并承担了能源、国防部门的多项课题。自锦科公司将其引进国内以来，众多国内 客户对软件表达了浓厚的兴趣并取得成功应用。
Rayleigh-Taylor growth under gravity field
专业等离子体仿真软件
Nautiluss simulates Rayleigh-Taylor with magnetic field Linear stage growth from initial perturbations
Nautilus 软件是专业的磁流体仿真软件包，求解含化学反应的等离子体流体模 型。可以求解磁化惯性约束、磁流体等离子体射流、等离子体炬、多相流磁流体、 等离子体推进等高端科研模型。
作为全球著名等离子体技术供应商，Tech-X 公司的客户和合作伙伴包括：
Advanced Energy Systems; Argonne National Laboratory; Brookhaven National Laboratory; Department of Defense; Department of Energy; ElectroMagnetic Applications; Euclid TechLabs; Fermi National Laboratory; General Atomics; ITT Visual Information Solutions; Jefferson National Laboratory; Lawrence Berkeley National Laboratory; Lawrence Livermore National Laboratory; Lockheed Martin; Lehigh University; Los Alamos National Laboratory; Mid-continent Research for Education and Learning; NASA Goddard Space Flight Center; National Aeronautics and Space Association; National Radio Astronomical Observatory; Oak Ridge National Laboratory; Princeton Plasma Physics Laboratory; Sandia National Laboratory; Science Applications International Corporation (SAIC); Stanford Linear Accelerator Center; Swiss Federal Institute of Technology (ETH) Zurich; Tokyo Electron America, Inc.; U.S. Naval Research Laboratory; University of California at Berkeley; University of California at Los Angeles; University of Central Florida; University of Colorado; University of Southern California; University of Texas。
Pudong New Area, Shanghai 201206, China Tel: 86-21-5138 9228 Fax: 86-21-5138 9230 Email：info@ Web：
例 1. 磁化惯性约束聚变(MIF)模拟
激光驱动的磁通量压缩是一种磁化惯性约束聚变的 新思路。在这种设计中，圆柱形的聚变靶被激光压缩，冻 结在靶柱体内的初始磁场从而随之被压缩增强。压缩后的 强磁场可以降低电子热导率并更有效地约束 alpha 粒子， 提供了附加的热绝缘并降低热核点火所需能量及内爆对 称性。下面是一个利用 Nautilus 进行的 MIF 模拟样例， Rayleigh-Taylor 不稳定性的增长在图中显示出来。
WAVE (finite volume methods)
Discontinuous Galerkin (finite element method)
Nautilus 提供的冲击波捕获方法可以求解如下问题：
MHD
磁流体
Hall MHD
霍尔磁流体
Two-Fluid plasma
两相流等离子体
氮分子和原子的流场密度
例 5. 磁喷管
这个例子通过求解磁流体方程来模拟磁喷管的行为。在磁喷管的颈部，流速大约为 1 马赫。这个例子 用来检测次流体力学方程的可靠性。左边是原理和实验图，右边是等离子体密度分布。
公司简介
锦科科技—
专业工程软件与技术开发服务提供商
上海锦科信息科技有限公司（简称锦科
科技）是一家专业工程软件与技术开发服务
Tech-X 公司的产品主要包括专业等离子模拟软件 VORPAL 和磁流体模拟软件 Nautilus。
VORPAL 软件提供的独特物理模型涵盖整个等离子体和射频领域的仿真问题， 借助于 VORPAL 强大的并行算法，诸多应用领域问题得以求解，例如激光等离子相 互作用、等离子体工艺处理、等离子体推进器、粒子加速器和高功率微波波导等； VORPAL 软件支持从笔记本、台式机到超级计算机，从单核到数万核并行的多操作 系统平台。VORPAL 软件被美国能源部多个实验室所采用。
The Plasma Liner Experiment (PLX) is being built at Los-Alamos National Laboratory.
专业工程软件和技术开发服务提供商
例 3. HyperV 吸积盘实验模拟
在这个研究中，利用实验和数值模拟来研究一组喷流合并，从而研究吸积盘的形成。下面例子是用 Nautilus 进行模拟的结果，模拟中，12 束速度为 10.2 马赫的束流合并并形成一个盘。
N-S 方程和 MHD 求解时允许用户自定义状态方程。
支持任意化学反应模型。
支持大规模并行运算，在 NERSC 的计算核数超过 4000 个。
支持多操作系统，包括 Windows、Linux 和 Mac OS X。
Nautilus 软件应用简介
Nautilus 的应用包括：
Magneto-inertial fusion
提供商。锦科科技致力于为国防军工、核工
业、能源电力、航空航天、铁道船舶、电机
电器、电气传动、可再生能源等高科技行业
提供产品设计分析、仿真模拟验证、系统解
决方案以及工程咨询服务的专业技术公司。
我们坚持以等离子体、磁流体、电磁场、温
度场、结构力场、流体力场等设计分析为核
心，以系统建模与仿真技术为手段，以员工
Simulation of the RT growth in nonlinear stage
例 2. 等离子体喷流合并模拟
利用多束等离子体喷流合并形成内爆，可以形成极高能量密度的状态。下面是一个 20 束等离子体合 并内爆过程的模拟(Hsu, J. Fusion Energy，2008)。碰撞刚刚开始的时候压强就达到了 20 千巴，模拟在 200*200*200 的网格上进行。