PERA SIM
關注創建者：安世亞太 創建時間：2021-04-27
PERA SIM的實例教程
因此，本案例基于PERA SIM PreMech進行模型的前后處理工作，并通過PERA SIM Mechanical進行模型的求解計算，完成車門高質量有限元模型的建立以及結構的動力學分析。
PERA.SIM Fluid流體仿真系統是安世亞太自主開發通用仿真軟件PERA.SIM的核心模塊之一。PERA.SIM Fluid采用計算流體動力學（CFD）數值模擬技術，包含能夠精確模擬日常遇到的各種工程流動問題的求解器，提供可壓計算、不可壓計算、傳熱計算及多相流計算能力。
PERA.SIM Fluid具有完備的入口、出口、壁面條件，支持完整的計算格式及求解設置，內置強大穩健的各類矩陣求解器。PERA.SIM Fluid具有豐富的湍流模型，提供壓力基及密度基求解器，支持可壓/不可壓計算、瞬態/穩態計算、多區域/介質/共軛傳熱與輻射/浮力模型計算。
PERA.SIM Fluid進行某型導彈氣動計算
功能特色
（1）完備的入口、出口、壁面條件
針對入口、出口邊界，PERA.SIM Fluid支持各類不可壓/可壓、湍流、傳熱和浮力模型下的邊界設置，支持各坐標系/各種情況下的壓力，速度，流量輸入。
PERA.SIM Fluid支持各類流動、湍流、傳熱和運動、滑移情況下的壁面相關功能與設置輸入。
（2）完整的計算格式及求解設置
PERA.SIM Fluid支持多種離散格式，包含時間項格式、對流項格式、梯度格式、限制器格式和壓力或密度插值格式等。支持多類求解算法設置，包括算法殘差、松弛因子、初場初始化和求解時間步長設定方法等。
（3）內置強大穩健的各類矩陣求解器
PERA.SIM Fluid提供各類主流經典的適合有限體積法的矩陣求解器，包括對角求解器、代數多重網格求解器、預條件雙共軛梯度求解器、預條件雙共軛梯度穩定求解器、預條件共軛梯度求解器和光滑求解器等。
展開 2020年末，安世亞太正式發布了其自主開發的通用仿真軟件PERA SIM。時隔近一年，現在的PERA SIM軟件進展如何？
最近，小喵有幸得到了PERA SIM最新版軟件的內測體驗資格。一起來體驗看看吧~
雖然PERA SIM軟件的發布時間較短，但它已經初步具備了比較全面的仿真功能。在PERA SIM產品定義之初，安世亞太就為其規劃了結構、流體和電磁三大物理場。最近，PERA SIM又新增了聲學物理場。這篇文章，我們就用PERA SIM的聲學物理場來求解一個標準算例，與其他仿真軟件的結果做一個對比。
一、PERA SIM軟件界面
軟件安裝好后，桌面出現PERA SIM的圖標。軟件名為PERA SIM Space。
展開 導讀：本文基于安世亞太公司自主研發的高級通用流體CFD軟件PERA SIM Fluid，對某逆變器所用的水冷板進行熱仿真CFD計算（包括模型處理、網格劃分、求解設置及后處理顯示）。
本案例主要講解了以下內容：
• PERA SIM Fluid豐富的CAD接口；
• PERA SIM Fluid對冷板模型的多種網格處理方式；
• PERA SIM Fluid網格的顯示及質量檢查；
• PERA SIM Fluid求解計算的相關設置；
• PERA SIM Fluid的后處理顯示。
具體的操作步驟如下：
一、模型處理
1）導入模型
PERA SIM Fluid可以導入市面上主流的多種數據格式的CAD模型，如圖1所示。
將水冷板的CAD模型導入后，PERA SIM Fluid自動根據模型本身的幾何特征，形成點、邊、面特征，并對不同的面賦予不同的顏色，面的顏色與其名字所顯示的顏色完全一致，非常方便用戶對模型進行檢查，如圖2所示。用戶可以在模型樹下點擊勾選以隱藏/顯示對應的特征。
圖1幾何導入接口
圖2 導入水冷板模型
2）建立、封閉冷板進出口邊界
PERA SIM Fluid提供了多樣化的前處理工具。對于此水冷板的CFD仿真計算而言，需要建立冷板進出口邊界，并抽取其內部的流體空間模型，以建立共軛傳熱數值計算的完整流體模型。點擊主菜單的幾何面板，設置選擇模式為選擇邊，分別選擇進出口邊，點擊創建面按鈕，即可建立邊界面模型。
選擇水冷板的入口面模型，鼠標右鍵菜單中選擇“Move to Group移動到組”，或者點擊主菜單的移動到組命令，在左側的屬性面板中輸入新的名稱in，點擊移動，完成進口邊界的建立。
展開 圖 7求解參數設置
3有限元計算結果
3.1 模態分析結果
在后處理部分中，隱藏振動臺外殼，查看電子器件的模態振型，并與國際某主流軟件X計算結果對比（受篇幅限制，文中僅展示前六階模態結果對比）：
左：一階模態（PERA SIM） 右：一階模態（X軟件）
左：二階模態（PERA SIM） 右：二階模態（X軟件）
左：三階模態（PERA SIM） 右：三階模態（X軟件）
左：四階模態（PERA SIM） 右：四階模態（X軟件）
左：五階模態（PERA SIM） 右：五階模態（X軟件）
左：六階模態（PERA SIM） 右：六階模態（X軟件）
圖 8 PERA SIM與國際主流軟件X的部分模態振型比對
表 1 PERA SIM與X軟件的前六階固有頻率
3.2 諧響應分析結果
在諧響應部分中，選取特定位置，輸出其隨頻率響應的X向變形幅值曲線，并與X軟件計算結果對比，選取位置如下圖所示：
圖 9 諧響應輸出幅值曲線位置
PERA SIM與X軟件輸出幅值曲線如下圖所示，并選取最大峰值點與最小峰值點比對其數值（如下圖中的1號與2號點位）：
a) PERA SIM位移幅值曲線
b) X軟件位移幅值曲線
圖 10 PERA SIM及X軟件特定位置X向位移幅值變化曲線
表 2 PERA SIM與X軟件最大峰值點與最小峰值點對比
4結論
本文基于自主有限元軟件PERA SIM建立某電子器件的有限元模型
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PERA SIM Mechanical在計算封裝翹曲的過程中可以一站式完成模型的幾何處理、材料定義、網格劃分、接觸設置（本例中如考慮接觸亦可實現）、分析求解和結果后處理，操作流程清晰完善，求解器功能可以滿足電子行業中諸如此類分析需求。
作者：安世亞太工程師 李桂花
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3.2使用 PERA SIM對散熱方案進行驗證
構建只有PCB、FPGA和散熱器的簡單模型，使用PERA SIM Fluid進行仿真計算，對設計方案進行收斂，以便下一步的結構詳細設計。
