SIMULIA模擬產品組合涵蓋多種求解器，可模擬自由移動粒子和電磁場之間的交互行為，支持相關設備的設計與優化。這些模擬基於CST Studio Suite和Opera提供的成熟技術，有效為帶電粒子設備的開發提供全面的解決方案。
帶電粒子動力學模擬是分析與優化各種帶電粒子設備的關鍵工具。模擬過程從粒子的發射開始，涵蓋粒子在靜電場的加速以及聚焦靜磁場的影響。此外，產生外部場的設備需要透過高精度的靜態模擬進行設計，在高能量條件下，必須考慮相對論運動方程，以確保模擬結果的準確性。
粒子模擬還可以將粒子自身產生的場視為空間電荷，這些場會疊加在外部電磁場上；並引入瞬態分量，進而反作用於粒子本身。在此情況下，採用完全自洽的「粒子網格法」（Particle-in-Cell, PIC）模擬是必要的。
為了實現更高的粒子能量，粒子束通常暴露於射頻場中。電子束可接近光速，達到超相對論極限。此時粒子束被視為一種電流，其產生的電磁場（如尾場效應）會反作用於自身或後續的粒子束。同時，各種光學元件（如磁透鏡）可引導粒子束，確保其在加速過程中的穩定性與精準度。
CST Studio Suite和Opera提供多種專業工具，用於設計粒子加速器的核心元件，包括粒子源、磁體、腔體和吸收器，全面支持光束線系統的設計與優化。這些專業工具包括：