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Nouvelle approche pour une simulation rapide et précise en électromagnétisme
Pascal de Rességuier Entares – Nexio Group
11 Avril 2013
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• ENTARES PME Française crée en 2005
• Editeur de logiciels de simulation en électromagnétisme
• À rejoint Nexio group en 2011
ENTARES
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• CAPITOLE-EM développé au sein de projets de recherche
– PEA IASP Programme d‘Etudes Amont 2008-2010
Etude d’Intégration d’Antennes sur Plateformes Navales
– A-SEAD Programme RAPID 2010-2011
Méthodes ACA de modélisation et Simulation Electromagnétique, Applications Défense
– NET-EMC NEtwork Tool for ElectroMagnetic Compatibility 2009-2011
Intégration des nouvelles méthodes issue des projets de R&D dans un produit commercial
Origine
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• Logiciel de simulation de champ électromagnétique 3D
• Basé sur le Méthode des Moments (MoM)
• Nouveau solveur Adaptive Cross Approximation (ACA)
• Utilisable sur PC
CAPITOLE-EM
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Architecture
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- Création modèle - Maillage - Définition des paramètres - Lancement des analyses
- Analyse des résultats - Préparations de rapport
SOLVEUR CAPITOLE-DESIGNER POSTPRO3D
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• 2 modules d’applications :
Produit : CAPITOLE-EM
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ANTENNE
- Conception d’antenne - Placement d’antenne
SER
-calcul de la signature radar d’une cible
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antennes large bande (Log-periodique, discone) antennes réseaux (Yagi-Uda), antennes à réflecteur (parabolique), à guide d‘onde (Antenne cornet), antenne patch, etc…
Design Antenne
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Sorties :
• Impédance
• Diagramme de rayonnement
• Gain
• Directivité
• ROS
• Coefficient de réflexion
• Bande Passante
Design Antenne
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• Diagramme de rayonnement
• Couplage (Paramètres S)
Optimisation du placement
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Antennes navales
• Diagramme de rayonnement sur la structure
• Calcul de couplage entre antennes
• Normes sécurité du personnel (DREP)
E(V/
m)
f(
H
z
)
Techniques Navales (Toulon)
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• Calcul de signature radar
SER
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• Matériaux diélectrique – Permittivité et perméabilité complexe
– Multicouche
– Jonction Métal/diélectrique
Nouveautés 2013
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Modèle fréquence Nb inconnues
Temps de calcul
Taille Mémoire
Compression
Antennes sur Satellite
2GHz 58 420 42min 2.23 Go 85%
Antenne cornet
1GHz 39 672 12min 1Go 84%
Frégate 200MHz 259 671 7H32min 21Go 91%
ConeSphere 9Ghz 61 524 17min (10H en MoM classique)
1.6 Go (28 Go)
94%
Performances
PC Dell Precision M690 (2006)
Intel Xeon [email protected] (4 coeurs)
12 Go – 250 Go SAS
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Algorithme compression de matrice inventé par un mathématicien Allemand (Bebendorf) en 2000
• 80-90% de compression par rapport à la méthode MoM classique
• Pas besoin de calculer toute la matrice pour la comprimer
• Précision contrôlée <1% erreur
• Réduction de l’espace mémoire pour le stockage
ACA
Z Z
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• Solveur direct pas de problème de convergence
• Méthode algébrique
• Adaptée pour des cas complexes : cavités, multiéchelle
• Parallélisé multicore
• Calcul sur disque
Résolution du système
Z I V =
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Validation Projet A-SEAD
Mesures DGA
Mesures NEXIO
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• La simulation sur PC de bureau!
• Editeur « Agile » :
Capacité à répondre aux besoins spécifiques
• Support en France
• Formats ouverts : possibilité de faire du post-traitement
• Offre couplée : Etude sur cahier des charges et licence
Avantages
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Benchmark
Nb inconnues : 1 314 734
Temps : 25H
Mémoire : 300GB
Fréquence 8GHz
Nb inconnues : 1 054 914
Temps : 20H
Mémoire : 255GB
Fréquence 13.5GHz
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Projet CAPITOLE-HPC :
– simulation SER sur cluster pour un grand industriel Japonais
– ACA pour la compression de matrice
– Parallélisation sur machine à mémoire distribué (MPI)
– Testé sur le cluster du CALMIP
(centre de CALcul de MIdi-Pyrénées)
Objectif 20 Millions d’inconnues à fin 2013
2013/2014
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Merci de votre attention.
Venez nous voir sur le stand NEXIO!
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