IES(Integrated Engineering Software)는 1984년 캐나다에서 설립된 회사로 2D/3D 전계, 자계 분석, 입자궤적, RF, 구조및열해석 시뮬레이션 제품을 출시함으로써 현재 50개국 이상에 총판사를 두고 고도로 표준화된 CAE 시뮬레이션 프로그램을 제공하고 있습니다.
다양한 특성을 가지는 모델의 효율적인 시뮬레이션을 위해서 BEM(경계요소법), FEM(유한요소법), MOM(모멘트법), FDTD(유한차분시간영역법) 솔버를 하이브리드로 제공함으로써 유연한 시뮬레이션이 가능합니다.
분류
제품
Solver
공통특징
초고압 기타 전계해석
2D/ELECTRO
BEM FEM
다양한 물질값 제공 및 쉬운 물질값 추가 및 편집 기능
자동 mesh 기능 및 사용자에 의한 세련된 mesh 분할 가능
강력한 파라메트릭 기능으로 다양한 파라미터들 정의하고 복합적인 가상의 시나리오에 적용함으로써 단계적으로 해석함으로써 설계 최적화에 용이
직관적이고 구조적인 툴 바 인터페이스를 제공하여 툴 사용상의 생산성을 극대화
다양한 스칼라양과 벡터양의 좌표를 표시하기 위한 디스플레이 기능: 그래프, 등고분포(contour plots), 화살도시(arrow plots), 컬러맵, 스트림라인(streamline plots), 벡터궤적 도시 등
각종 보고서 작성과 발표 준비를 위한 양질의 그래픽, 텍스트 유틸리티 제공
스프레드시트(spreadsheet)와 다른 소프트웨어 패키지와의 통합을 위한 표준 파일 형식으로의 변환 용이
배치기능을 이용하여 여러 개의 독립적인 해석 모델의 순차적 해석 가능
광범위로 포괄하는 후처리(post processing) 옵션으로 최적의 설계 평가의 용이
CAD 힐링 유틸리티를 이용한 초기 모델의 자동 수정 가능
창의적인 모델설계와 시간과 노력의 절약을 실현할 수 있는 산업표준(industry standard) CAD import/export 유틸리티
실제 산업현장을 지원하는 최고의 기술지원서비스
3D/COULOMB
자계 및 와전류 해석
2D/MAGNETO
3D/AMPERES
2D/OERSTED
3D/FARADAY
(전자, 이온, 양성자등) 입자 궤적, 가속 해석
LORENTZ LORENTZ-HF
온도, CFD
KELVIN CELSIUS
RF 마이크로웨이브 안테나 해석
SINGULA (정상상태)
MoM FEM
CHRONOS (과도상태)
FDTD MoM FEM
ELECTRO
제품특징
• 정상(Static), 위상(phasor)및 과도 해석 제공
• 손실 유전체(lossy dielectrics)의 정전계, 전기 전도(electric conduction) 및 준정전계(quasi-static) 특성 해석
• 비선형 도전율(conductivity)와 유전율(permittivity)의 시뮬레이션
• 상수 및 불균일 전하분포를 모델 표면에 할당
• 정전계에서의 힘, 토크, 송전선로 파라미터와 정전용량 계산
• BEM 솔버와 FEM 솔버및 하이브리드 솔버를 응용한 단순한 무한장 해석과 비선형 구간의 효과적인 해석
• MoM(Moment of Method, 모멘트법), FEM(Finite Element Method, 유한요소법)에 FDTD( Finite Difference Time Domain , 유한차 시간 영영법)솔버를 추가 제공
• 미세한 격자를 배치하여 영역에 따라 메쉬의 크기를 조절함으로써 높은 정확도의 고품질의 메쉬 생성 가능브로드밴드와 UWB(ultra-wide-band)에서 짧은 펄스를 사용하여 단일 실행하는 경우의 문제를 해결하기 위한 솔루션 제공
• 정확성 극대화를 위한 특별 트리트먼트 필드 계산 제공
• 유한과 무한 구조에 대한 솔루션 제공
• E-필드와 동반된 과도 신호, 전압, 전류 소스와 집중(lumped) 소스 제공
• 광범위한 전기, 자기장, 전압과 전류 출력 제공.
• 입력 임피던스, 어드미턴스, S(Scattering)파라미터, 전압정재파비와 (VSWR)와 S-파라미터의 스미스차트(Smith chart)
• 안테나의 이득(gain), 지향성(directivity), 방사(radiation) 패턴과 원영역 필드 속성들에 대한 계산
• 다양한 RF와 안테나 문제들에 대한 고도의 정확성
• 불필요 매트릭스 인버전과 시간별 저장 수행 불필요
• 단일 실행으로 근거리, 원거리장의 해석 결과 도출
• 모든 표면 필드 계산의 높은 정확성
• 다양한 도파관 소스 제공
• 과도 필드의 해석 결과 제공
• 주파수 영역의 결과를 시간 도메인으로 변환 가능
• 약극(Polar), 구형파(rectangular)와 방사 형태의3차원 도표(Plot) 제공
• Rectangular plots of 전류와 장에 대한 구형파 도표(Rectangular plots)제공
• 비균일(inhomogenous) 구조와 집중(lumped) 요소들의 손쉬운 모델링 가능
적용분야
• 평면 마이크로파와 안테나 구조물
• 유선 안테나
• UWB(Ultra Wideband) 안테나
• 마이크로웨이브 회로, 도파관, 동축 구조물
• 근거리장(Near field)과 원거리장(far field) 어플리케이션
BEM(Boundary Element Method)의 소개
BEM 개요
IES의 BEM( Boundary Element Method). 즉 경계요소법은 경계적분방정식(Boundary Integral Equations)을 풀기 위한 수치해석 기법으로 해석대상을 경계요소로 분할한 후 각 절점 또는 변 요소 등에 대하여 경계적분을 수행하여 미지수를 구하는 방법으로 구조, 열전달, 탄성역학 문제등에 널리 적용된다.
BEM 과 FEM의 차이점
FEM(Finite Element Method), 즉 유한요소법은 미분형태의 맥스웰 방정식을 풀기 위한 수치해석 기법으로 FEM에서는 주어진 해석 모델의 외부영역까지를 포함하여 전체 부분에 메쉬 할당을 해주어야 한다. 또한 첨단부, 삼중점 해석 결과를 신뢰 할 수 없다는 한계가 있다. 하지만 IES의 BEM은 경계 상에서의 미지수에 대하여 해석하는 무한 경계에 대한 단순한 해석과 첨단부와 삼중점 해석에서 높은 정확도를 보장한다
BEM의 자동 매쉬 기능
IES의 다양한 프로파일의 자동 메쉬 기능이 기본적으로 제공될 뿐 아니라 사용자가 메쉬 수를 설정하고 특정 분분에 대해서 메쉬의 집중도를 조절할 수 있다.
BEM vs FEM 비교
MODELING (3D)
IES BEM
CONVENTIONAL BEM
FEM
1. Physical Geometry
Exact geometry
Linear or quadratic fit
Artficial discontinuities (at element edges)
2. Mesh
Surface - easy production and inspection
Surface - easy production and inspection
Volume - complex to produce, inspection difficult
3. Size - Mesh Points
N2
N2
N3
4. Open Boundary Conditions
Automatically satisfied - for source balance or zero potential at infinity
Automatically satisfied - for zero potential at infinity
Artficial boundaries
5. Non-Linear Material
Subareas only where saturation occurs - general solution
Layered surface mesh
Unique values for each element
ANALYSIS
IES BEM
CONVENTIONAL BEM
FEM
1. Solution Method
Integral equation formulation, iterative solver, Galerkin
Integral equation formulation LUD decomposition MOM - limited applications
