电磁仿真的普遍化是一个热门话题，它允许设计人员在设计过程的早期利用仿真的强大功能。3D仿真工具非常强大，允许您分析甚至复杂系统的电磁性能，但它们具有学习曲线，需要一些经验才能有效使用。这就是达索系统 SIMULIA 的普遍理念发挥作用的地方，借助 3D EXPERIENCE 平台的CST软件，我们能够生成基于 Web 的仪表板，隐藏电磁仿真设置的复杂性，并允许设计人员获得预定义用例的可靠结果。

图 1：CST 演播室套件?中的电缆仿真模型

通常，仿真工程师将设置电磁仿真模型并确保所有仿真设置正确。然后，他们将构建一个仪表板来与模拟模型交互，并将此仪表板发布给想要运行此仿真的同事（应用：“流程体验工作室”）。

在本例中，我们选择了电缆串扰的电磁仿真作为演示模型。模拟是在CST软件中设置的。它由两条电缆组成：一条输入和一条接收。电缆之间的距离、侵略者的长度和侵略者的终止是参数化的。感兴趣的结果定义为受害电缆末端的串扰。我们计算以伏特为单位的串扰最大值以及最高串扰发生的频率。对于输入参数，仪表板上将使用简单的滑块。

仪表板提供了两种获取模拟结果的方法：

1. 模型的直接模拟：模拟模型将直接运行（在云端或本地），仿真结果显示在浏览器中。这是最准确的方法，因为使用给定的输入参数执行仿真。

2. 近似模型：这是一种非?？焖俚闹葱欣嘈停蛭恍枰葱心Ｄ?。我们首先在仿真模型上运行DOE（实验设计），然后从中生成近似值。

近似值的生成是使用应用程序“模拟过程编辑器”执行的。它是一种设计空间探索类型的模拟，其中根据算法（全因子）选择输入参数，并使用径向基函数拟合生成的结果（结果分析应用程序提供不同的方法来拟合结果）。生成近似值后，可以通过仪表板保存和评估，只需几秒钟。

图 3：在仿真过程编辑器中设置 DOE

我们在生成近似值时遇到的问题之一是输出结果的行为不同。对于串扰的最大值，近似效果很好。但是，对于发生最大串扰的频率，近似值并不准确。原因是数据的行为方式：最大串扰是一个平滑函数，但最大串扰的频率不是。对于某些参数值，最大串扰位于我们定义的频带内，对于其他参数值，最大串扰位于频带的上限。这会导致非平滑行为，径向基函数不能很好地近似。

图 4：预测模型的准确性。左：对最大串扰的出色预测。右：对观察到最大串扰的最大频率的预测不佳。

为了解决这个问题，我们决定首先计算多个频率样本（100）的近似值，并从近似值中提取串扰发生的频率。这在数值上更加稳定，并提供可靠的结果。它还允许绘制完整的近似频谱，而不仅仅是最大值出现的频率。在如此多的采样点生成近似模型是使用 python 脚本自动化的。

这是过程编辑器的优点，它允许您插入自己的后处理，例如通过Python和Excel等。完成此操作后，我们有一个非常易于使用的非常好的模拟仪表板。此外，我们还添加了一项功能，可以从仿真模型生成图像，以告知用户他们实际仿真的内容。

借助CST软件的强大功能，我们可以为设计人员提供电磁仿真，让他们在设计阶段的早期做出更明智的决策。