基于ansys仿真的案例
2025大賽優(yōu)秀作品 | 基于Ansys平臺的大尺寸車載屏高速信號的仿真實(shí)踐
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應(yīng)用大賽優(yōu)秀作品展示
本屆仿真應(yīng)用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業(yè)最佳實(shí)踐獎。近 200 位來自汽車、半導(dǎo)體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實(shí)踐，充分展現(xiàn)了仿真技術(shù)的無限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎佳作，帶您一同領(lǐng)略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于Ansys平臺的大尺寸車載屏高速信號的仿真實(shí)踐
作者： 常志，洪先長，高孝濤 | 天馬汽車電子有限公司
關(guān)鍵詞：Ansys仿真平臺；車載屏；高速信號；多目標(biāo)拓?fù)?作者說
Ansys工具能夠通過精準(zhǔn)施策，全面提升產(chǎn)品的信號傳輸效率、抗干擾能力、阻抗匹配精度及電磁兼容性，不僅使產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，更為其在高頻、高可靠性應(yīng)用場景中的推廣與應(yīng)用提供了有力支撐，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價值與技術(shù)參考意義。未來研究方向包括多板級系統(tǒng)仿真集成（如顯示屏與ADAS模塊的互擾分析）以及AI驅(qū)動的自動優(yōu)化算法應(yīng)用，以進(jìn)一步適應(yīng)6G車載通信需求。
隨著大屏顯示技術(shù)的不斷演進(jìn)，大尺寸顯示屏不僅朝著高分辨率、高刷新率方向快速發(fā)展，且因屏幕尺寸持續(xù)增大，需要同時驅(qū)動的多顆 Display IC數(shù)量，這使得高速信號鏈路的信號完整性（SI）和電源完整性（PI）問題日益突出。本論文基于Ansys仿真平臺，針對大尺寸屏的高速信號鏈路LVDS接口進(jìn)行系統(tǒng)性仿真分析。通過建立精確的3D電磁模型，結(jié)合Ansys HFSS進(jìn)行頻域S參數(shù)提取，并利用Ansys Circuit進(jìn)行時域仿真，優(yōu)化PCB布局布線方案，提升信號傳輸穩(wěn)定性。
展開 北鯤云超算平臺直播 | 基于Ansys-Workbench-ACP復(fù)合材料仿真分析
北鯤云在9月29日，邀請從事復(fù)合材料行業(yè)多年的江華軍老師做客北鯤云講堂，為大家分享了基于Ansys-Workbench-ACP復(fù)合材料仿真分析。
江老師主要方向?yàn)閺?fù)合材料測試，復(fù)雜造型建模，復(fù)合材料靜、動力學(xué)及成型工藝仿真。
簡單回顧概括一下直播內(nèi)容為：
復(fù)合材料簡介
ANSYS-workbench-ACP軟件介紹
基于ANSYS復(fù)合材料實(shí)例仿真分析
Ansys-workbench-ACP：ACP支持基于Python腳本語言，結(jié)合Excel實(shí)現(xiàn)快速建模，提供效率。
比起概念，相信大家更想要接觸實(shí)例，江老師也為我們演示了基于ANSYS復(fù)合材料實(shí)例仿真分析。
例：沖浪板靜強(qiáng)度分析（采用ansys2021R2版本
分析流程
1 材料屬性添加
2 Mechanical界面幾何和網(wǎng)格設(shè)置
3 坐標(biāo)系、方向選擇集、鋪層定義
4 邊界條件、載荷和求解
5 結(jié)果后處理
詳細(xì)的案例講解結(jié)束后，老師也展示了在北鯤云超算平臺上進(jìn)行計算的便利之處。
想要觀看完整視頻的朋友可以找找我們的B站賬號即可！
展開 基于ANSYS仿真的半導(dǎo)體溫控裝置的研究
基于系統(tǒng)傳熱需求，確定半導(dǎo)體溫控裝置的熱傳遞路徑為熱端散熱為高密度散熱器+高速風(fēng)機(jī)形式，冷端為帶流道的鋁合金高密度板式換熱。并基于ANSYS Icepak仿真軟件，建立半導(dǎo)體制冷裝置的熱傳遞模型，分別模擬了半導(dǎo)體溫控裝置熱端和冷端的流動傳熱情況。仿真結(jié)果表明，在環(huán)境溫度為20℃、熱負(fù)荷為1000W時，半導(dǎo)體溫控裝置的出液口溫度達(dá)到6～45℃，滿足設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體制冷；ANSYS仿真；傳熱；管路溫控
半導(dǎo)體制冷是20世紀(jì)50年代末發(fā)展起來的一種制冷新技術(shù)，因它是利用特種半導(dǎo)體材料組成P-N結(jié)，通上直流電就能制冷，又稱為熱電制冷或溫差電制冷。它既無復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)，又無制冷機(jī)必需的制冷劑，幾秒鐘內(nèi)就可使冷端結(jié)霜，制冷迅速。多個制冷片可以根據(jù)使用場景任意組合排布，實(shí)現(xiàn)制冷量從毫瓦級到千瓦級變化，使用起來方便且應(yīng)用廣泛。并且使用過程中可調(diào)性較高，比如改變制冷器的供電電壓，可以連續(xù)調(diào)節(jié)制冷量；改變電源供電方向，可以將制冷模式轉(zhuǎn)化為供熱[1-3]。基于上述優(yōu)點(diǎn)，世界各國都對半導(dǎo)體制冷非常重視并組織了較大規(guī)模的工藝生產(chǎn)，特別是美、蘇、德、法、日等國發(fā)展較快，應(yīng)用廣泛，大到核潛艇的空調(diào)，小到紅外探測器探頭的冷卻，都與此項(xiàng)技術(shù)相聯(lián)系。中國雖起步較晚，但從20世紀(jì)60年代末開始，也生產(chǎn)了性能較好的半導(dǎo)體制冷材料，開辟了它廣泛應(yīng)用的新領(lǐng)域[4-6]。
半導(dǎo)體制冷裝置的主要研究方向之一是對半導(dǎo)體制冷片的熱端和冷端進(jìn)行設(shè)計[7-8]。本文針對管路用小型溫控場景，開展了一體化設(shè)計的半導(dǎo)體溫控裝置的研究，并采用ANSYS仿真軟件，建立了半導(dǎo)體制冷裝置的熱傳遞模型，并分別模擬了半導(dǎo)體溫控裝置熱端和冷端的流動傳熱情況。
展開 基于ANSYS桁架式起重機(jī)在重力作用下的位移和變形
本文基于ANSYS仿真軟件，模擬了其在自身重力作用下的等效位移和變形。
一、有限元模型
起重機(jī)大多采用型鋼通過焊接方式連接在一起，因此采用ANSYS的梁單元beam
188建立有限元模型。Beam188是一個二節(jié)點(diǎn)三維梁單元，具有扭切變形，單元的模型理論是Timoshenko理論，每個節(jié)點(diǎn)具有6個自由度。beam單元是在使用的過程需要建立實(shí)常數(shù)，即梁截面的橫截面等相關(guān)參數(shù)。由于在實(shí)際過程中不同部位的梁使用不同的橫截面，因此需要定義不同的實(shí)常數(shù)。建立L型型鋼的相關(guān)APDL代碼為：SECTYPE,2,BEAM,L,,0&SECOFFSET,CENT&
SECDATA,0.14,0.14,0.014,0.014,0,0,0,0,0,0,0,0模型的建立過程中由于節(jié)點(diǎn)和單元大量重復(fù)，因此模型在建立過程中使用了大量的循環(huán)語句。即*DO與*ENDDO語句。建立完成后的有限元模型如圖1所示。
圖1 有限元模型
二、載荷的施加
圖2有限元載荷模型
起重機(jī)在安裝的時候，底部固定在地面上。因此，在模型載荷的施加過程中，底面的節(jié)點(diǎn)全部固定。在給起重機(jī)加重力作用時，ANSYS施加的是重力加速度。重力加速度與重力的作用相反。相關(guān)的APDL代碼為acel,,9.8,,。載荷的施加效果如圖2所示。
三、結(jié)果的分析
圖3 桁架式起重機(jī)的等效變形圖
圖4 桁架式起重機(jī)的等效位移
圖3和圖4所示為起重機(jī)的等效變形圖和等效應(yīng)力圖。由結(jié)果可知，起重機(jī)的等效變形圖與實(shí)際情況相符合。
展開 
ANSYS培訓(xùn)：葉輪機(jī)械系統(tǒng)關(guān)鍵問題仿真方法，時間：2017年12月20日，20：00-21：00
葉輪機(jī)械系統(tǒng)關(guān)鍵問題仿真方法，時間：2017年12月20日，20：00-21：00
http://event.31huiyi.com/896040734
課程介紹：葉輪機(jī)械設(shè)計過程中具有較多關(guān)鍵問題，對這些問題的處理方法直接關(guān)系到葉輪機(jī)械的設(shè)計質(zhì)量。本報告著重介紹了基于ANSYS仿真工具的系統(tǒng)仿真方法、通流設(shè)計流程、轉(zhuǎn)戾分析、顫振分析等關(guān)鍵問題的解決方案。
好產(chǎn)品聽出來 | Ansys 基于聯(lián)合仿真的電機(jī)聲品質(zhì)解決方案
想要給出完美應(yīng)答，無疑最好的方法就是讓工程師在聲學(xué)仿真軟件的幫助下分析并調(diào)整產(chǎn)品的聲音，而Ansys VRXPERIENCE Sound則是一款絕佳的工具。
VRXPERIENCE Sound賦能工程師在制作物理原型之前就能聆聽他們設(shè)計的聲音
VRXPERIENCE Sound為工程師提供一個統(tǒng)一的平臺工作流程，該流程能處理計算機(jī)輔助工程（CAE）仿真結(jié)果，從而隔離噪聲源，定義人類可聽到的聲音，播放聲音樣本并修繕聲音。然后，工程師可以使用VRXPERIENCE Sound這款軟件來調(diào)節(jié)產(chǎn)品專屬聲音或定制聲音，從而使產(chǎn)品對客戶更具有吸引力。
借助聲學(xué)仿真軟件VRXPERIENCE Sound，工程師能夠更深入地了解客戶如何感知其產(chǎn)品發(fā)出的噪聲。舉個例子，電機(jī)設(shè)計人員可以分別從Ansys Maxwell和Ansys Mechanical導(dǎo)入他們的電磁或機(jī)械仿真，VRXPERIENCE Sound統(tǒng)一平臺工作流程可以基于該數(shù)據(jù)仿真電機(jī)噪聲。
VRXPERIENCE Sound工作流程
VRXPERIENCE Sound可幫助工程師在開展任何物理測試之前就迭代設(shè)計，并改進(jìn)產(chǎn)品的聲音品質(zhì)，而且既可以在組件級也能在整個產(chǎn)品層面進(jìn)行分析。因此，工程師能夠區(qū)分隔離出每種聲音的來源。
展開 基于ANSYS的飛機(jī)機(jī)翼仿真分析模板庫建立
本文通過ANSYS的ACT平臺，建立了基于ANSYS Workbench的飛機(jī)機(jī)翼仿真分析模板庫，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)翼參數(shù)化建模、強(qiáng)度分析和模態(tài)分析。通過調(diào)用該模板庫，可以提升仿真分析的效率，同時可以確保分析結(jié)果的一致性。
關(guān)鍵詞：飛機(jī)機(jī)翼模板庫;ANSYS Workbench;ACT平臺;仿真分析;
一、引言
飛機(jī)機(jī)翼作為關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，對飛機(jī)的飛行性能影響至關(guān)重要。采用有限元分析對機(jī)翼進(jìn)行正向設(shè)計或者設(shè)計優(yōu)化已成為當(dāng)前機(jī)翼設(shè)計的通用做法。機(jī)翼的優(yōu)化迭代需要重復(fù)地繪制機(jī)翼幾何模型，降低了設(shè)計效率。而參數(shù)化的機(jī)翼模型可以快速進(jìn)行建模，減少工作量，提高效率，縮短了設(shè)計周期，并且方便修改[1]。基于參數(shù)化模型的基礎(chǔ)，整合強(qiáng)度分析、模態(tài)分析性能評估，形成機(jī)翼仿真分析模板庫，提升效率的同時，可以確保仿真分析的一致性。
二、機(jī)翼仿真分析模板庫的建立過程及案例展示
2.1機(jī)翼仿真分析模板庫構(gòu)建
ACT平臺的全稱是ANSYS Customization Tools，是ANSYS Workbench應(yīng)用環(huán)境的客戶化定制開發(fā)工具，主要解決用戶在工程仿真應(yīng)用中遇到的功能自定義和程序擴(kuò)展的問題。借助ACT，用戶可以在ANSYS已有功能的基礎(chǔ)上，定制開發(fā)適合自身專業(yè)特點(diǎn)與特殊業(yè)務(wù)需求的新功能。使用ACT平臺，可在Workbench Project標(biāo)簽中定制仿真工作流，將仿真工作流集成，過程和腳本組合進(jìn)ANSYS生態(tài)系統(tǒng)。
整個機(jī)翼仿真分析模板庫在ANSYS ACT平臺進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，建立過程包括搭建用戶輸入界面、機(jī)翼參數(shù)化建模、分析計算等。
2.1.1模板庫開發(fā)
模板庫的功能開發(fā)通過Python驅(qū)動、XML接口、HTML顯示來完成，如圖1所示。
展開 基于ANSYS的汽車轉(zhuǎn)向節(jié)拓?fù)鋬?yōu)化仿真分析
將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和基于ANSYS的汽車轉(zhuǎn)向節(jié)拓?fù)鋬?yōu)化仿真分析的結(jié)果進(jìn)行比較，可以得到以下結(jié)論：
表1
在實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)樣品的變形量、應(yīng)變量和應(yīng)力量均隨著壓力大小的增加而增加，與仿真結(jié)果相符合。這說明所建立的多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化目標(biāo)函數(shù)確實(shí)能夠使得得到的汽車轉(zhuǎn)向節(jié)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在工藝約束下具有較好的強(qiáng)度和剛度性能，可以滿足汽車轉(zhuǎn)向節(jié)在工作狀態(tài)下的要求。同時，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了基于ANSYS的仿真分析的可靠性和準(zhǔn)確性。
通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析和可靠性分析，可以得到實(shí)驗(yàn)樣品的平均應(yīng)變量、平均應(yīng)力量和失效概率等數(shù)據(jù)，進(jìn)一步證明所得到的最優(yōu)汽車轉(zhuǎn)向節(jié)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性。同時，還可以通過比較不同優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的結(jié)果，來進(jìn)一步優(yōu)化汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提高其強(qiáng)度和剛度性能。
5 最優(yōu)拓?fù)鋬?yōu)化建模方法的選取
5.1 建模方法的選擇原則
建模方法的選擇應(yīng)基于以下原則：一是能夠準(zhǔn)確描述結(jié)構(gòu)的物理特性，即能夠忠實(shí)地反映結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等特性；二是能夠滿足多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化的需求，即能夠支持多目標(biāo)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)；三是能夠考慮各種工藝約束，即能夠滿足結(jié)構(gòu)加工、裝配和使用等方面的工藝要求；四是具有較高的計算效率和可擴(kuò)展性，即能夠快速進(jìn)行優(yōu)化計算，同時也能夠支持大規(guī)模復(fù)雜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。在選擇建模方法時，需要結(jié)合具體情況進(jìn)行綜合考慮。例如，對于較為簡單的結(jié)構(gòu)，可以采用基于有限元分析的建模方法；對于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，可以考慮使用拓?fù)鋬?yōu)化軟件等高級建模工具。此外，在進(jìn)行建模方法的選擇時，還需要充分考慮優(yōu)化結(jié)果的可行性和可實(shí)施性，確保最終的優(yōu)化結(jié)果能夠得到有效實(shí)現(xiàn)。
5.2 建模方法的比較分析
在進(jìn)行汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的拓?fù)鋬?yōu)化建模時，常見的建模方法包括有限元分析、拓?fù)鋬?yōu)化軟件等。
展開 基于ANSYS Workbench的變壓器振動噪聲仿真分析
4 總結(jié)
本文通過基于ANSYS Workbench平臺的干式變壓器振動噪聲仿真，實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)品設(shè)計階段對其噪聲值進(jìn)行預(yù)估的完整流程，可以幫助企業(yè)在探究變壓器噪聲的機(jī)理上，對產(chǎn)品及時做出改進(jìn)，響應(yīng)市場，提高競爭力。
文章來源：西莫電機(jī)
基于Adams與Ansys的噴漿機(jī)斷臂仿真分析 附ANSYS和ADAMS聯(lián)合仿真步驟--剛?cè)峄旌夏Ｐ?/span>
后臂各鉸點(diǎn)x、y、z方向受力情況
基于Ansys的后臂有限元模型建模及仿真
1.基于HyperMesh有限元模型前處理
為了獲得精度較高的網(wǎng)格，也方便定義后臂材料屬性。本案例中使用HyperMesh對后臂幾何體進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
HyperMesh網(wǎng)格模型
為了方便在對應(yīng)的鉸點(diǎn)上施加上面得到的Adams仿真分析得到的受力結(jié)果，在后臂的鉸座表面處均建立了點(diǎn)網(wǎng)格（MASS21）,并與鉸座表面節(jié)點(diǎn)建立起剛性連接。定義點(diǎn)網(wǎng)格質(zhì)量近似為0，這樣在點(diǎn)網(wǎng)格施加的力可以等效的傳遞到鉸座表面各節(jié)點(diǎn)處。
HyperMesh中建立的剛性連接
2.Ansys有限元模型
將HyperMesh建立的網(wǎng)格文件輸出為cdb格式并導(dǎo)入到Ansys中，在油缸鉸座位置設(shè)置約束，并在鉸點(diǎn)處分別添加x、y、z方向的作用力。（注意：此時坐標(biāo)系需要與Adams中是否保持一致）
Ansys 仿真模型
進(jìn)行上述設(shè)置后，進(jìn)行慣性釋放（Inertia Relif）后進(jìn)行求解，得到后臂應(yīng)力仿真分析結(jié)果。
后臂應(yīng)力仿真分析結(jié)果
后臂斷裂位置與有限元結(jié)果對比
通過對比該公司現(xiàn)場問題斷臂的位置和有限元仿真結(jié)果，后臂出現(xiàn)裂縫和斷開位置均位于后臂的T型角處，與仿真應(yīng)力最大位置一致。
后臂斷裂位置與有限元結(jié)果對比
下載地址：ANSYS和ADAMS聯(lián)合仿真步驟--剛?cè)峄旌夏Ｐ徒?/span>
展開 AnsysWB直流母線電容DC Link電-熱耦合仿真 ￥30
本文基于ANSYS 仿真軟件對某型號DC-Link 薄膜電容器進(jìn)行溫度場分析，結(jié)果表明，在
高溫環(huán)境中，電容器芯子中心處為溫度最高點(diǎn)，而配備散熱器后，最高溫度點(diǎn)轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)離散熱器的外殼處，散熱器能顯著降低芯子溫度。
1.基于某款實(shí)際電容產(chǎn)品簡化的3D模型
2.環(huán)境溫度85℃、帶TIM散熱膠及鋁合金散熱冷板
3.考慮直流輸入電流及紋波電流，芯包損耗發(fā)熱的電-熱耦合工況
4.電流、發(fā)熱量等數(shù)據(jù)為假設(shè)值，實(shí)際仿真以真實(shí)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)
5.模型可以為真實(shí)的DC Link熱仿真工作提供極具價值的參考。
基于hypermesh與ansys apdl的聯(lián)合仿真——如何建立運(yùn)動副
公眾號為：仿真學(xué)習(xí)cae，也就是本人頭像，此外還有其他文章可供學(xué)習(xí)，歡迎關(guān)注交流。
基于Ansys Fluent混合油導(dǎo)流仿真分析
摘 要：本文運(yùn)用Ansys Fluent軟件對液體在導(dǎo)流片表面進(jìn)行流動可視化的仿真模擬，以此優(yōu)化導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)來滿足設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞：浸出器;Fluent;分布槽;導(dǎo)流片;
目前社會上的植物油品種眾多，除了如大豆油、菜籽油、花生油等大宗油，還有眾多小品種油如橄欖油、亞麻籽油等，其需求量也在隨著人類生活品質(zhì)的提高，而在不斷地增加。各油脂加工廠家以及油脂工程公司都在不斷地通過改進(jìn)工藝和結(jié)構(gòu)，以此優(yōu)化工藝和設(shè)備來提高出油率、降低消耗等。浸出器作為浸出車間的關(guān)鍵設(shè)備，其好壞直接或者間接地影響車間的生產(chǎn)指標(biāo)和能源消耗。同時為滿足節(jié)能環(huán)保、操作簡便等要素，對于浸出器部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計則尤為重要。
本文重點(diǎn)闡述了關(guān)于浸出器噴淋系統(tǒng)中分布槽內(nèi)部的混合油液相流動的分析。目前在實(shí)際應(yīng)用中為防止油類混合物中的殘渣有可能會堆積在分布槽底部，若長時間堆積后會影響分布槽的使用功能。本模擬分析旨在找到更合適的導(dǎo)流葉片，利用葉片對液體流動的擾動將殘渣從分布槽底部卷起，從而減小殘渣在槽底的堆積，該分析過程是基于Ansys Fluent軟件來模擬分布槽內(nèi)部混合油在導(dǎo)流片表面流動時的過程。以此作為理論依據(jù)，為實(shí)現(xiàn)具體的結(jié)構(gòu)做支撐，獲得較嚴(yán)謹(jǐn)合理的結(jié)構(gòu)來解決實(shí)際生產(chǎn)中遇到的一些問題，從而來減少設(shè)備操作者的工作量，降低勞動強(qiáng)度，提高設(shè)備的功能性，更是為了能夠滿足安全生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保的要求。
常用的計算流體動力學(xué)(CFD)軟件有Ansys(Fluent),Comsol Multiphysics, CFX,Phoenics, CD- Star, Flow3D 等，其中以Fluent最為成熟和應(yīng)用廣泛。
展開 基于ANSYS的PCB電磁兼容仿真案例
圖1-1 電磁輻射干擾
1.1 仿真思路
設(shè)備系統(tǒng)的EMS性能涉及因素比較多，包括機(jī)殼屏蔽性能、場線耦合、系統(tǒng)接地、電路板設(shè)計合理性等，因素繁多且比較復(fù)雜，本案例只從PCB單板的角度分析PCB的EMS設(shè)計狀態(tài)，提出PCB的抗輻射優(yōu)化方法，有利于整機(jī)系統(tǒng)的EMS性能提升，該案例基于ANSYS SIwave，進(jìn)行關(guān)鍵PCB電路的感應(yīng)電壓分析，指定外界電磁輻射能量以及輻射方向，計算關(guān)注電路節(jié)點(diǎn)上的感應(yīng)電壓頻域輻值大小，評估干擾性能，并結(jié)合PCB的設(shè)計狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，對比優(yōu)化前后的輻射噪聲耦合強(qiáng)度，驗(yàn)證設(shè)計優(yōu)化的有效性。
1.2 詳細(xì)仿真流程與結(jié)果
PCB的EMS分析仿真流程圖如圖1-2 所示。
該案例將選擇PCB關(guān)鍵的電路進(jìn)行PCB的感應(yīng)電壓分析，并計算這些關(guān)鍵電路信。
圖1-2 仿真流程
有外界電磁波輻射的情況下，電路端口上所感應(yīng)到的電壓幅值。
1. 前處理
(1) PCB導(dǎo)入
通過菜單Import，導(dǎo)入EDA設(shè)計文件，如brd、odb++等，完成建模，此案例直接采用參考的工程文件進(jìn)行仿真。
(2) 疊層設(shè)置
打開工程文件V_induced.siw，通過主菜單Home→Layer Stackup Editor設(shè)置好PCB疊層數(shù)據(jù)，如圖1-3 所示。
圖1-3 疊層設(shè)置
2. 選擇信號
通過菜單Tools選擇Generate Ports on Nets，在圖1-4 窗口選中信號網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行信號端口的自動建立。
3.
展開 基于ANSYS的水冷電機(jī)控制器散熱仿真分析
以控制器中的8個電容及3個IGBT為主要熱源,采用有限元分析的穩(wěn)態(tài)熱模塊及流體模塊,分別對其進(jìn)行溫度仿真分析,分析對比在使用水冷散熱前后主要發(fā)熱器件的散熱狀態(tài),得出水冷散熱的仿真效果比常態(tài)下的溫度降低約27℃,為實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)提供支撐。
關(guān)鍵詞：控制器;水冷;熱仿真;
0 引言
隨著電子產(chǎn)品小型化的發(fā)展，控制器的尺寸隨著元器件的小型化逐漸減小，但元器件的熱功率密度越來越大，其運(yùn)行時會產(chǎn)生大量的熱，為此研究主要元器件在狹窄結(jié)構(gòu)空間的散熱，保證其不超過耐熱極限[1,2]。水的比熱容是空氣的4倍，選用水冷板對其進(jìn)行散熱處理，可以提高散熱效率[3,4]。以5.5 k W控制器為例，對其主要發(fā)熱器件電容及IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵極型晶體管）進(jìn)行熱仿真分析。
1 控制器的前處理
1.1 控制器結(jié)構(gòu)降階處理
對5.5 k W控制器進(jìn)行3D建模，顯示控制器有1215個部件，控制器模型如圖1所示。若全部仿真會使模擬計算量和時間增加，一般需要進(jìn)行模型降階處理[5]。
圖1 控制器模型
保留控制器的主要發(fā)熱器件為8個電容及3個IGBT，保留殼體及水冷板。將殼體外部的航空插頭、發(fā)熱不嚴(yán)重的電路板及控制器外殼的螺紋孔全部填補(bǔ)完整。將水冷板的殼體與水道使用布爾減的方法進(jìn)行分離，防止后期網(wǎng)格劃分時，將殼體和水道劃為整體，導(dǎo)致網(wǎng)格劃分不合適，計算失敗。模型降階情況如圖2所示。
1.2 控制器網(wǎng)格設(shè)置
網(wǎng)格劃分的好壞直接關(guān)系到計算的結(jié)果和計算時間的長短，所以在進(jìn)行網(wǎng)格劃分的時候，優(yōu)先選擇曲面狀的物體進(jìn)行網(wǎng)格劃分，這樣在網(wǎng)格劃分的時候就可以保證曲面的完整性。對其他規(guī)則體選擇自動劃分或者是六面體網(wǎng)格劃分即可。
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