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Compatibilidade eletromagnética em cabos: o poder da simulação

Aeroespacial Automotivo Eletromagnetismo Eletrônicos

A concepção de chicotes de cabos para a indústria automotiva e aeroespacial é um grande desafio da engenharia. Isto deve-se principalmente à dificuldade em avaliar o impacto dos efeitos eletromagnéticos (EM) induzidos por fatores tais como interferências, crosstalk, blindagem insuficiente e descargas atmosféricas. Portanto, é fundamental mitigar estes problemas EM para satisfazer as rigorosas exigências de certificação de interferência / compatibilidade eletromagnética em cabos (EMI/EMC). Atualmente, a simulação EMI/EMC facilita este processo. 

Amplamente utilizados em automóveis, aviões, navios e naves espaciais, os chicotes são cruciais para transmitir energia elétrica e sinais de controle para a parte eletrônica dentro destes veículos. Entretanto, devido ao tamanho destes veículos, os cabos normalmente são concebidos, instalados e encaminhados para se estenderem por longas distâncias para ligar o equipamento eletrônico. Devem ser protegidos de fontes externas de EM, tais como campos de alta intensidade, campos irradiados (HIRF) ou um relâmpago.

O Ansys EMA3D Cable, software exclusivo para conceber e simular com precisão os efeitos EM em modelos de cabos, pode ultrapassar estes problemas. Certamente, os testes de compatibilidade eletromagnética em cabos (EMC) de chicotes para grandes plataformas são extremamente custosos. Mas com esta nova ferramenta de simulação, os engenheiros podem virtualmente prever o desempenho dos seus cabos sob estes testes de certificação EMC de forma econômica e no início do ciclo de concepção.

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Ansys EMA3D Cable – Uma Ferramenta Exclusiva de Projeto e Simulação de Cabos

O EMA3D Cable é fruto de uma parceria entre a Ansys, Inc. e Electro Magnetic Applications, Inc. (EMA), uma empresa líder em simulação 3D, consultoria e medição. É uma solução robusta de simulação EMI/EMC a nível de plataforma, concepção e simulação de cabos. 

simulação de EMA3D Cable mostrando as emissões irradiadas de chicotes de cabos dentro de um avião

Uma simulação de EMA3D Cable mostrando as emissões irradiadas de chicotes de cabos dentro de um avião

 

Através da simulação EMI/EMC, os engenheiros podem identificar problemas em dispositivos automóveis e aeroespaciais juntamente com sistemas de radiofrequência. Além disso, a precisão do EMA3D Cable permite que as simulações de cabos sejam utilizadas como base para a aceitação final ou certificação.

O EMA3D Cable utiliza a UI Direct Modeler do Ansys SpaceClaim, conhecida pela facilidade de uso, para criar e importar geometrias de formas e tamanhos arbitrários. Isso permite ao utilizador definir rapidamente o conteúdo do cabo além de simular o modelo com apenas alguns cliques do mouse. Esta solução reforça o fluxo de trabalho de concepção à validação da Ansys para incluir suporte de certificação de cabos, bem como análise EMI ao nível do sistema para modelos de chicotes de cabos.

 EMA3D Cable: Simulação para mitigar os problemas de EMI/EMC

Conjunto típico de chicote de cabos Ansys Ema3d cable para simulação EMI EMC

Conjunto típico de chicote de cabos com condutores e blindagem trançadas.

É importante projetar e verificar adequadamente a blindagem e o roteamento dos cabos de alimentação dos sistemas. O EMA3D Cable permite aos engenheiros investigar grandes projetos de plataformas e avaliar esquemas de proteção para cabos. Além disso, em fases posteriores do programa, a mesma simulação pode suportar o projeto de equipamento final e certificação de cabos.

Em e-mobility e concepção de veículos, um dado surpreendentemente subestimado é que os chicotes de cabos são um dos componentes mais caros e mais pesados. À medida que as drivetrains estão sendo eletrificadas e dependem cada vez mais de sensores, os fabricantes de veículos procuram reduzir o peso removendo a blindagem, causando assim mais problemas de EMI. Portanto, os engenheiros envolvidos na concepção de cabos podem utilizar o EMA3D Cable para mitigar os problemas de EMI/EMC, aumentar o apoio à certificação de cabos e reduzir os custos.

Acesse o artigo sobre Como construir um ambiente de teste eletromagnético virtual para plataformas aeroespaciais e automotivas



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Possui mais de 20 anos de atuação e reúne experiência e conhecimento em engenharia e ciência da computação, oferecendo ao mercado soluções completas em simulação computacional e desenvolvimento de software científico em engenharia. Destaca-se nas áreas de análise estrutural, fluidodinâmica, eletromagnética e simulação de partículas.


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