2023年10月12日-13日,2023達索系統大中華區SIMULIA 用戶大會在北京富力萬麗酒店成功舉辦。會議當天,來自全國500余位各個行業仿真領域專家學者、優秀企業代表、SIMULIA用戶齊聚一堂,分享不同場景下仿真技術的前沿新知,解讀仿真魅力,遠瞻行業未來。達索SIMULIA 冠軍計劃成員,兆龍互連科技股份有限公司連接系統首席專家兼實驗室主任何方博士帶隊、攜研發部門多位核心研發人員參加了本次會議。

圖 1 – 用戶大會全體合照
達索系統(Dassault Systems)是一家以科學為基礎的公司,利用科學的各個分支 — 數學、生物學、化學、物理學、地質學 — 為各行各業提供最具創新性、可持續發展的解決方案。作為達索旗下的產品線之一,SIMULIA 在功能強大、用戶友好的環境中提供了出色的仿真產品組合和行業卓越的技術,加快了在將原材料和產品投入物理原型之前評估其性能、可靠性和安全性的過程。
兆龍互連研發團隊目前使用 CST Studio Suite 電磁仿真軟件作為連接器和線纜等產品的輔助開發工具,在產品概念設計階段通過電磁仿真技術驗證設計方案的信號完整性,并能通過系統聯合仿真預測連接系統整體的傳輸特性。除了傳統的微波傳輸特性仿真,兆龍研發團隊進一步拓展 CST 仿真軟件的應用范圍,將電磁仿真與熱力學仿真相結合,摸索連接產品多物理場仿真的最佳實踐做法,進一步提高了產品概念設計階段的驗證能力。

連接器信號完整性仿真

連接器轉移阻抗仿真

混合模式傳輸特性仿真

圓形連接器信號完整性仿真
圖 2 – 兆龍研發團隊使用CST電磁仿真軟件的應用案例
10月13日大會當天下午,結構仿真、電磁仿真、流體仿真三大分會場隆重舉辦,聚焦各自領域內前沿的技術動態,覆蓋技術趨勢、案例分析、解決方案更新等多重話題。在電磁仿真分會場,何博士做了題為“連接器的電流承載能力仿真”的主題演講。

圖 3 – 兆龍互連何博士做主題演講
何博士本次演講中基于傳統連接器開發過程中涉及電流承載能力的驗證難點,向與會專家介紹了兆龍團隊如何使用 CST 電磁工作室( EM Studio )、多物理場工作室( MPhysics Studio )和設計工作室( Design Studio ),通過電磁-熱力學聯合仿真,有效地計算出不同類別的連接器產品在承載直流電流時的升溫特性。使用本次演講所介紹的多物理場仿真方案,兆龍研發團隊在連接器產品的概念設計階段就可以提前判斷設計方案是否能夠符合產品詳細規范所要求達到的電流承載能力。熱力學仿真預測的產品最高溫度位置的信息也可以協助兆龍檢測中心更加精準地執行連接器的電流溫度降額曲線( Current-Temperature Derating )試驗。
在會后與參會專家的進一步交流了解到,目前電磁-熱力學仿真在行業內有一定的需求,但使用各類仿真軟件進行有效仿真的案例并不多見。兆龍互連在本次用戶大會所介紹的多物理場聯合仿真方案是在此細分領域內的一次有突破性的探索。

M12圓形連接器的熱力學仿真

平衡布纜系統8針連接器的熱力學仿真

LC型單對連接器的熱力學仿真

連接器電流溫度降額曲線的測試與仿真對比
圖 4 – CST電磁仿真軟件熱力學仿真案例
何方博士2005年在英國曼徹斯特大學博士求學階段開始使用 CST 電磁仿真軟件。2009 年起何博士在英國從業 11 年,期間研究使用 CST 微波工作室(Microwave Studio)和設計工作室仿真8針連接器的信號完整性和混合模式傳輸特性。何博士開發的仿真方案能夠完全驗證連接器產品標準中所要求的所有傳輸性能指標,并能夠契合連接器的測試方法標準的相關測試要求。在 2016 年法國斯特拉斯堡(Strusborough)CST 歐洲用戶大會和 2021 年青島 SIMULIA 中國區用戶大會,何博士針對該方案分別做了主題演講。另外,何博士在達索 SIMULIA 主辦的多個線上和線下活動中做了技術分享。基于在近 18 年的 CST 電磁仿真使用過程中的經驗和成果,何博士在 2022 年被選入達索 SIMULIA 冠軍計劃成員(SIMULIA Champion)。
達索 SIMULIA 冠軍計劃成員是活躍和有影響力的仿真專家。作為 SIMULIA 的品牌大使,SIMULIA 冠軍計劃成員與其他用戶分享其非凡的專業知識,提供重要的反饋,豐富 SIMULIA 社區的仿真經驗。

圖 5 – 達索SIMULIA冠軍計劃徽章
目前,以何博士為技術帶領的兆龍研發團隊使用達索系統的 CST 電磁仿真軟件和 Solidworks 結構建模軟件輔助各類互連產品的設計和開發。充分驗證各概念設計的結構兼容性、信號完整性、電磁兼容特性和微波傳輸特性,有效地提高了產品開發效率。接下來,兆龍研發團隊計劃引入有限元分析技術,進一步探索產品設計中與結構力學特性、熱力學特性、復合材料特性以及疲勞耐久特性等領域相關的聯合仿真技術。兆龍互連也誠招有電磁和結構力學仿真經驗的有識之士加入研發團隊,進一步拓展兆龍互連使用仿真技術的能力。
關于兆龍互連
兆龍互連,創建于 1993 年,是一家制造數據線纜及連接組件的高新技術企業,是中國通信標準化協會全權會員、數據電纜國家標準起草單位,是業內屈指可數能在全部工藝基礎上實現 400G/800G 連接解決方案的企業。
公司創立近 30 年來,默默耕耘,點點積累,步步前行。核心技術和產品開發緊跟以太網技術變革。產品出口全球 100 多個國家和地區,在 5G 通信、云計算、數據中心、智慧城市、工業自動化、車聯網、智能家居、特種應用(醫療、風能、船用、機車、光伏、核電、航空航天)等各個領域擁有廣泛的應用。