本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)將介紹 Ansys optiSLang 與HFSS 的協(xié)同應(yīng)用方法，結(jié)合工程實(shí)例，講解基于 AI/ML 的參數(shù)優(yōu)化、多目標(biāo)權(quán)衡及魯棒性設(shè)計(jì)思路，幫助工程師深入理解 AI 技術(shù)在高頻器件設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
課程描述
計(jì)算流體力學(xué)（CFD）是工程領(lǐng)域最強(qiáng)大的工具之一，用于模擬流體流動(dòng)、傳熱、混合、空氣動(dòng)力學(xué)、燃燒以及許多真實(shí)世界的過(guò)程。然而，許多學(xué)生和專(zhuān)業(yè)人士試圖直接通過(guò)軟件學(xué)習(xí)CFD，而沒(méi)有首先理解其背后的控制方程。
本課程旨在通過(guò)清晰、可視化和直觀的方式從基本原理教授CFD來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
在混合物中引入冷卻技術(shù)可以提高傳熱速率，即半導(dǎo)體器件耗散熱量的速率。然而，這些技術(shù)，可能會(huì)增加系統(tǒng)中的壓降或冷卻劑流動(dòng)的阻力水平。這種增加反過(guò)來(lái)會(huì)使系統(tǒng)需要更多能量，來(lái)推動(dòng)冷卻流體（在本例中為空氣或液體）在系統(tǒng)中流動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)組件冷卻。壓降還會(huì)降低傳熱速率，從而進(jìn)一步影響系統(tǒng)效率。
因此，在傳熱速率和壓降水平之間找到最佳的折衷方案，對(duì)于在各種汽車(chē)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)最佳熱性能至關(guān)重要。
</p><p>熱設(shè)計(jì)中，控制溫度所做的所有動(dòng)作，包含散熱器的設(shè)計(jì)，風(fēng)道設(shè)計(jì)，導(dǎo)熱界面材料的設(shè)計(jì)等，都是從這三種傳熱方式的影響因素出發(fā)的。換句話(huà)講，如果一種技術(shù)宣稱(chēng)能改善散熱，但無(wú)法說(shuō)明影響了這三種傳熱方式中的哪一種，有極大可能就是它并不能改善散熱。這對(duì)于判斷某項(xiàng)技術(shù)是否對(duì)熱有用，是一個(gè)基本的，有用的分析出發(fā)點(diǎn) 。
經(jīng)典的導(dǎo)熱定律中，
傳熱效率只與溫差、導(dǎo)熱系數(shù)和幾何參數(shù)有關(guān)，與材料的密度、比熱容無(wú)關(guān)。</p><p><br></p><p>而實(shí)際上，材料的這兩個(gè)參數(shù)，會(huì)影響物質(zhì)吸收或釋放熱量帶來(lái)的溫度反饋。密度越大，比熱容越大。吸入相同熱量，溫度上升幅度就越小，反之，當(dāng)然就越大。所以，
傳熱效率相同時(shí)，不同物體溫度的變化不一定相同。為了表征溫度的傳遞效率，
傳熱學(xué)中定義了一個(gè)新的物理量，叫做導(dǎo)溫系數(shù)。
工程師還使用Ansys Rocky顆粒動(dòng)力學(xué)仿真軟件進(jìn)行離散單元法（DEM）-CFD耦合，以確定吸附劑接觸器材料在以不同速度與空氣相互作用時(shí)的行為。Barasa表示，這可以提供對(duì)所需空氣閾值速度的關(guān)鍵參數(shù)研究，以準(zhǔn)確確定不同吸附材料的風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī)尺寸。
Ansys Icepak正是應(yīng)對(duì)這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的權(quán)威仿真工具，Icepak提供了從芯片級(jí)、板級(jí)、模塊級(jí)到系統(tǒng)機(jī)箱級(jí)乃至外部環(huán)境級(jí)的完整熱仿真能力，通過(guò)Ansys Icepak，工程師可以在產(chǎn)品概念階段即精準(zhǔn)模擬空氣/液體冷卻、熱傳導(dǎo)、熱輻射及共軛傳熱等多種熱現(xiàn)象，評(píng)估散熱方案（如熱管、均溫板、風(fēng)扇、散熱器）的有效性，優(yōu)化組件布局與風(fēng)道設(shè)計(jì)。
Ansys中的溫度場(chǎng)仿真還是很多模塊的，如下圖所示
ANSYS Workbench中的溫度場(chǎng)仿真還是很多模塊的，ANSYS Workbench 中用于溫度場(chǎng)計(jì)算的核心模塊包括穩(wěn)態(tài)熱分析（Steady-State Thermal）、瞬態(tài)熱分析（Transient Thermal）、Fluent（流體傳熱）、Electrothermal（熱電耦合）、Thermal-Structural
</p><p><br></p><p>為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，Alaka'i團(tuán)隊(duì)后續(xù)希望擴(kuò)大仿真的使用范圍，比如用于聲學(xué)領(lǐng)域的分析，從而使Skai在人口密集區(qū)域維持低噪聲水平，以及用于空氣動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域的分析，從而進(jìn)一步優(yōu)化公司的設(shè)計(jì)——這兩項(xiàng)工作都可以通過(guò)Ansys仿真軟件實(shí)現(xiàn)。
對(duì)傳熱進(jìn)行建模對(duì)于預(yù)測(cè)和優(yōu)化這些不同系統(tǒng)和過(guò)程的性能非常重要。
Ansys Fluent 是一款多功能軟件，為解決傳熱問(wèn)題提供了一個(gè)全面的仿真平臺(tái)。它可以模擬傳熱的三種主要模式：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。在本次培訓(xùn)中，我們將著重介紹熱傳導(dǎo)及熱對(duì)流過(guò)程的相關(guān)設(shè)置。
