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ansys組件熱仿真的視頻教程
Ansys Icepak熱仿真軟件——網格劃分教程
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ANSYS仿真含螺栓的制動盤熱機耦合
演示了ANSYS分析含螺栓的制動盤熱機耦合分析方法,包括順序耦合和直接耦合,同時還包含了傳熱的接觸設置、螺栓預緊力施加、對稱約束、局部坐標系等設置。
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ansys組件熱仿真的實例教程
通過使用Flotherm熱仿真軟件,C-MAC公司疊式密封組件成本降低50%。
2008年7月
C-MAC Micro Technology公司使用Flomerics公司的Flotherm熱仿真軟件,確定通過采用密封組件可滿足疊式模塊的熱需求。這種密封組件比默認的設計要便宜一半。C-MAC工程主管Bob Hunt表示:“我們的工程師仿真了使用三個不同的密封組件時疊式模塊的結溫。比起建立和測試模型,仿真模擬既快又便宜?!?位于英國Great Yarmouth,SouthDenes 的C-MAC電子設計和生產公司,最近研制了一種疊式模塊用于國防關鍵應用。在建立實際模型之前,C-MAC工程師對最初的概念設計進行熱仿真,發現模塊結溫高達125度,遠高于最大值100度。他們意識到需要采用密封組件減少熱阻,并希望選取能夠滿足其應用的散熱要求的最便宜的組件。
C-MAC高級工程師Jonathan Crossley說:“沒有模擬的話,我們將一直面對兩個毫無吸引力的選擇,我們也許就要進行時間相當長、成本更昂貴的物理測試過程才能確定最高性價比的選擇是密封組件;或者我們就會進行所有的測試過程,并采用最好的密封組件,因為我們已經相當有信心,它可提供可接受的熱性能。”
相反,Crossley使用Flotherm軟件對初步設計進行熱模擬。他還說:“我們使用Flotherm是因為它提供許多內置功能,減少了復雜疊式模塊建模時間。最重要的是Flopack基于網站的模型庫,很快能生成集成電路和其他組件的精確模塊?!?Crossley使用Flomerics公司Flopack基于網站的向導,生成每個部件的模型。他表示:“使用Flopack向導,我所要的做的只是輸入基本設計參數,如模具尺寸、模具標志尺寸和引線框間隙大小,由Flopack生成近乎完整的組件模型。
展開 概述
PCB 組件在工作時產生的熱量會直接影響其電性能與長期可靠性。過高的溫度或頻繁的溫度波動會引發材料老化、信號失真,并因材料間熱膨脹系數不匹配而產生熱應力,最終導致焊點開裂、器件失效等故障。因此,評估 PCB 可靠性必須進行瞬態熱力耦合分析,即先分析動態溫度場,再計算由此產生的熱應力。
目標
通過高保真建模仿真,系統觀察并量化印刷電路板(PCB)上關鍵元器件在瞬態熱載荷作用下的力學響應與應力表現。
方法闡述
本研究采用瞬態熱-力順序耦合仿真方法。首先,基于元件的真實功耗曲線與環境邊界條件,進行高精度瞬態熱分析,獲取從啟動、負載變動到穩態的全過程溫度場時序數據。隨后,將該瞬態溫度場作為體載荷映射至結構模型,通過有限元分析求解其引發的熱應力與應變場。
仿真步驟
1.打開 ANSYS Workbench,創建“瞬態熱力學系統(Transient Thermal System)”。
2.關聯結構分析,將“瞬態結構系統(Transient Structural System)”拖拽至瞬態熱力學系統的求解(Solution)單元格上,實現兩個分析系統間四個單元的共享。
3.定義部件的材料屬性,此處示例使用的是鋼,實際應用中應需根據真實材料設置參數。
4.導入模型,其效果如圖所示。
5.分配材料至幾何體。
6.在模型上施加相關的熱邊界條件,如圖 2 所示。
7.求解該模型,然后將本次分析結束時刻或每個時間步的溫度作為初始體溫度輸入到瞬態結構分析中(如圖 3 所示)。
展開 熱仿真降低疊式密封組件成本50%
通過使用Flotherm熱仿真軟件,C-MAC公司疊式密封組件成本降低50%。
C-MAC MicroTechnology公司使用Flomerics公司的Flotherm熱仿真軟件,確定通過采用密封組件可滿足疊式模塊的熱需求。這種密封組件比默認的設計要便宜一半。C-MAC工程主管Bob Hunt表示:“我們的工程師仿真了使用三個不同的密封組件時疊式模塊的結溫。比起建立和測試模型,仿真模擬既快又便宜?!?位于英國Great Yarmouth,SouthDenes 的C-MAC電子設計和生產公司,最近研制了一種疊式模塊用于國防關鍵應用。在建立實際模型之前,C-MAC工程師對最初的概念設計進行熱仿真,發現模塊結溫高達125度,遠高于最大值100度。他們意識到需要采用密封組件減少熱阻,并希望選取能夠滿足其應用的散熱要求的最便宜的組件。
C-MAC高級工程師Jonathan Crossley說:“沒有模擬的話,我們將一直面對兩個毫無吸引力的選擇,我們也許就要進行時間相當長、成本更昂貴的物理測試過程才能確定最高性價比的選擇是密封組件;或者我們就會進行所有的測試過程,并采用最好的密封組件,因為我們已經相當有信心,它可提供可接受的熱性能?!?相反,Crossley使用Flotherm軟件對初步設計進行熱模擬。他還說:“我們使用Flotherm是因為它提供許多內置功能,減少了復雜疊式模塊建模時間。最重要的是Flopack基于網站的模型庫,很快能生成集成電路和其他組件的精確模塊。”
Crossley使用Flomerics公司Flopack基于網站的向導,生成每個部件的模型。他表示:“使用Flopack向導,我所要的做的只是輸入基本設計參數,如模具尺寸、模具標志尺寸和引線框間隙大小,由Flopack生成近乎完整的組件模型。
展開 澳大利亞方程式大賽集體使用ANSYS仿真解決方案設計組件贏得賽車:http://www.ansys-blog.com/category/industry/
由于反復接通和斷開電源,微電子元件受
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到熱循環的作用,因此,焊點處出現裂紋,斷開了芯片與印刷電路板的連接,從而導
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致故障。
</div><p>本例基于 “非線性結構材料模塊”中的模型 “黏塑性焊點”。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
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形狀記憶合金(SMA)能夠在發生大變形后不產生殘余應變(偽彈性),并且可以通過溫度變化從大變形中恢復(形狀記憶效應)。偽彈性和形狀記憶效應使其特別適用于航空航天、生物醫學和結構工程等領域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創建靜力結構系統
從智能手機的熱交互、緊湊外殼內的高功率電路板散熱,到極端天氣下的工業設備耐候性等復雜現實場景,通過熱仿真技術,工程師能夠精準預測設計在不同溫度場景下的行為,深刻理解熱能如何影響產品的效率、可靠性與安全性,從而在研發早期快速調整設計方案,實現產品的最佳性能表現。
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太陽能電池板將太陽能轉化為電能,并可儲存起來。將多塊太陽能電池板排列成陣列,并隨太陽光線方向改變朝向,有助于最大限度地吸收可用的太陽能。
在仿真案例中,將一個簡單的球體放置在典型的硅材料太陽能電池板上方,指示了穩態下到達板面的熱流密度以及表面的溫度分布。這里不考慮電池板表面的自由對流,僅研究輻射效應。
目標
觀察由于一個發熱物體的輻射作用,太陽能電池板上的熱流密度和溫度分布。
概述
PCB 組件在工作時產生的熱量會直接影響其電性能與長期可靠性。過高的溫度或頻繁的溫度波動會引發材料老化、信號失真,并因材料間熱膨脹系數不匹配而產生熱應力,最終導致焊點開裂、器件失效等故障。因此,評估 PCB 可靠性必須進行瞬態熱力耦合分析,即先分析動態溫度場,再計算由此產生的熱應力。
目標
通過高保真建模仿真,系統觀察并量化印刷電路板(PCB)上關鍵元器件在瞬態熱載荷作用下的力學響應與應力表現
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微電子元件是冷卻系統中的一個關鍵鏈路。由于反復接通和斷開電源,微電子元件受
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到熱循環的作用,因此,焊點處出現裂紋,斷開了芯片與印刷電路板的連接,從而導
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表面貼裝制造被廣泛用于組裝片式電阻封裝,能夠將電子元件直接貼裝在印刷電路板(PCB)的表面。對更小的手持設備不斷增長的需求促使片式電阻器尺寸更小,這反過來又引發了對焊點熱疲勞壽命以及故障發生情況的擔憂。
表面貼片電阻會受到熱循環的影響。材料之間的熱膨脹差異會在結構上產生熱應力,
連接電阻與印刷電路板的焊料被視為裝配中最薄弱的環節,由于工作溫度高于焊料的
熔點,因此會產生稱為蠕變的變形
攪拌摩擦焊(FSW)是一種固態焊接技術,用于金屬的連接,無需填充材料。一個圓柱形旋轉工具插入牢固夾緊的工件中,并沿著待焊縫移動。隨著工具沿焊縫移動,工具肩部與工件之間的摩擦產生熱量。工件材料的塑性變形也會產生額外的熱量。產生的熱量使工件材料熱軟化。工具的移動使軟化的工件材料從前部流向工具后部并在此處凝固。隨著冷卻,兩塊板之間形成一個連續的固體焊縫。整個過程中不會發生熔化,產生的溫度始終低于所連接金屬的固相線溫度
絕緣柵雙極性晶體管模塊(IGBT模塊)因其能夠承受高電壓、導通強電流,同時快速切換兩種模式,成為大功率系統的熱門選擇。
該模塊由多個安裝在銅底板頂部的IGBT芯片組成,底部配有散熱器。在模塊中,電流因電阻損耗而產生熱量,這也被稱為焦耳熱。雖然散熱器以相對恒定的速率散熱,但模塊的開關以及隨后電流密度和熱源的增減會導致模塊以循環的方式加熱和冷卻。這種反復的熱膨脹和機械變形會導致機械疲勞[1],
用于仿真的幾何形狀包含一個單元的耦合組件,以及一段連接到電源的
槽間母線板。它由陽極頂部和四個中心柱組成,柱上固定著銅棒和銅條。
施加直流電流及溫度,以及對流散熱等邊界條件。
