ansys散熱邊界的案例
ANSYS workbench 芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)芯片的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析步的建立
3、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)散熱的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
【ANSYS線上直播回看】Ansys Icepak電子散熱2020 R1新功能介紹
『點(diǎn)擊觀看直播回放』
目前，ANSYS Icepak 分為 AEDT-Icepak 和 Classic-Icepak 兩大版本。作為新一代的電子散熱仿真工具，AEDT-Icepak偏重于電和熱的耦合，也更加適合于電工程師的操作習(xí)慣，產(chǎn)品一經(jīng)推出，便受到了廣大電/熱工程師的歡迎。AEDT-Icepak 2020 R1版本已具備主流模塊的雙向電熱耦合功能，并且繼續(xù)遷移 Classic-Icepak 的功能，如全功能的瞬態(tài)熱仿真，可大大提高生效效率的 Toolkits 工具箱，同時(shí)引入一些新功能，如純導(dǎo)熱問(wèn)題的 Part-by-Part meshing 功能、輕量模型導(dǎo)入功能等。Classic-Icepak 2020 R1 版本加入臨時(shí)的 Sherlock 數(shù)據(jù)導(dǎo)入流程，并改善了若干已有功能。
此次網(wǎng)絡(luò)直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會(huì)后我們也陸續(xù)收到在線觀眾以及其他用戶前來(lái)詢(xún)問(wèn)，在此附上本場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)直播錄播內(nèi)容，供大家回看學(xué)習(xí)。
▼▼▼2020 Ansys網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)有獎(jiǎng)反饋 - 可免費(fèi)獲取本場(chǎng)錄播和講解資料，參與者均可獲得千元培訓(xùn)券及技術(shù)鄰金幣獎(jiǎng)勵(lì)！
展開(kāi) 基于ANSYS的水冷電機(jī)控制器散熱仿真分析
摘 要：
電機(jī)控制器中的主要散熱器件有電容和IGBT等,其散熱性能直接關(guān)系到電機(jī)的輸出。以控制器中的8個(gè)電容及3個(gè)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(duì)其進(jìn)行溫度仿真分析,分析對(duì)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(jì)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(lái)越大，其運(yùn)行時(shí)會(huì)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(guò)耐熱極限[1,2]。水的比熱容是空氣的4倍，選用水冷板對(duì)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(duì)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(duì)5.5 k W控制器進(jìn)行3D建模，顯示控制器有1215個(gè)部件，控制器模型如圖1所示。若全部仿真會(huì)使模擬計(jì)算量和時(shí)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(gè)電容及3個(gè)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(shí)，將殼體和水道劃為整體，導(dǎo)致網(wǎng)格劃分不合適，計(jì)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(jì)算的結(jié)果和計(jì)算時(shí)間的長(zhǎng)短，所以在進(jìn)行網(wǎng)格劃分的時(shí)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(shí)候就可以保證曲面的完整性。
展開(kāi) 4/26 Ansys電子散熱風(fēng)扇葉片優(yōu)化
時(shí)間
2022年4月26日（周二）16:00-17:00
費(fèi)用
免費(fèi)
講師簡(jiǎn)介
周小俠|Ansys
Ansys中國(guó)CPS團(tuán)隊(duì)高級(jí)應(yīng)用工程師。負(fù)責(zé)芯片封裝系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品的支持和研究工作。本碩就讀于電子科技大學(xué)電磁場(chǎng)專(zhuān)業(yè)。先后就職于長(zhǎng)虹、CST China，摩托羅拉和思科，分別從事雷達(dá)天線設(shè)計(jì)、電磁場(chǎng)仿真軟件支持、基站PA設(shè)計(jì)和交換機(jī)EMC仿真工作。
點(diǎn)擊報(bào)名：https://v.ansys.com.cn/Live/ywUPKq4G?source=jishulink
ANSYS workbench杯子穩(wěn)態(tài)散熱分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)杯子的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)杯子穩(wěn)態(tài)散熱分析步的建立
3、學(xué)習(xí)杯子穩(wěn)態(tài)散熱分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)杯子穩(wěn)態(tài)散熱的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 杯子穩(wěn)態(tài)散熱分析分析。
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ANSYS workbench杯子瞬態(tài)散熱分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)杯子的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)杯子瞬態(tài)散熱分析步的建立
3、學(xué)習(xí)杯子瞬態(tài)散熱分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)杯子瞬態(tài)散熱的施加
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基于Ansys Icepak的散熱器優(yōu)化
由于第4次迭代對(duì)應(yīng)的散熱器質(zhì)量小于第3次迭代對(duì)應(yīng)的散熱器質(zhì)量，因此icepak給出的最優(yōu)解為第4次迭代對(duì)應(yīng)的散熱器參數(shù)（fin_h為7.3mm，fin_count為13）。
查看此時(shí)的溫度云圖，系統(tǒng)最高溫度為69.7℃，滿足低于70℃的要求。
6. 總結(jié)
本文通過(guò)Ansys Icepak的優(yōu)化功能對(duì)散熱器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得電子系統(tǒng)的溫度能處于規(guī)定的溫度范圍之內(nèi)，說(shuō)明電子產(chǎn)品在熱設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用Icepak的優(yōu)化功能可以方便有效地對(duì)散熱器的形狀、質(zhì)量、熱阻等進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
展開(kāi) Ansys Icepak/AEDT的散熱分析優(yōu)化專(zhuān)題培訓(xùn)
【培訓(xùn)講師】 上海安世匯智流體技術(shù)專(zhuān)家
【培訓(xùn)時(shí)間】 2023年9月6日-9月8日
【培訓(xùn)費(fèi)用】 4500元/人
【培訓(xùn)等級(jí)】 中 級(jí)
【培訓(xùn)地點(diǎn)】 上海安世匯智公司，上海市浦東新區(qū)平家橋路36號(hào)晶耀前灘5號(hào)樓9樓
【培訓(xùn)特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富，精準(zhǔn)匹配行業(yè)
—— 理論與上機(jī)結(jié)合，教學(xué)質(zhì)量有保障
—— 真實(shí)案例教學(xué)，貼合企業(yè)實(shí)際需求
—— 設(shè)立分級(jí)課程，循序漸進(jìn)培養(yǎng)仿真能力
—— 安世亞太官方培訓(xùn)證書(shū)，豐富職業(yè)履歷
【培訓(xùn)日程】
時(shí)間
具體內(nèi)容
第一天
Icepak軟件基本功能特色介紹
Icepak模型庫(kù)、對(duì)象庫(kù)、材料庫(kù)等的詳細(xì)介紹
Icepak全局網(wǎng)格以及局部網(wǎng)格控制方法以及參數(shù)設(shè)置
基于Icepak模型建立方法
復(fù)雜對(duì)象建立、編輯對(duì)齊工具介紹
相關(guān)案例操作
第二天
物理模型介紹，自然對(duì)流、強(qiáng)迫對(duì)流等邊界條件設(shè)置講解
PCB熱分析方法以及參數(shù)設(shè)置
網(wǎng)格劃分技術(shù)介紹——非連續(xù)性網(wǎng)格的設(shè)置方法
瞬態(tài)分析計(jì)算設(shè)置
相關(guān)案例操作
第三天
Icepak/AEDT參數(shù)化分析流程簡(jiǎn)介
Icepak/AEDT 參數(shù)化設(shè)計(jì)、分析（單物理場(chǎng)/多物理場(chǎng)耦合）方法
擬CEPAK/AEDT 優(yōu)化分析案例展示
Icepak優(yōu)化案例操作練習(xí)
綜合答疑
【報(bào)名鏈接】
https://www.wenjuan.com/s/jaQVVfE/
（開(kāi)課前一周截止報(bào)名）
【小貼士】
· 本次課程有上機(jī)操作環(huán)節(jié)，我們會(huì)準(zhǔn)備好電腦與軟件；若報(bào)名人數(shù)超額，則需部分學(xué)員攜帶自己的電腦，我們會(huì)為您裝好試用軟件。
· 本次課程含工作午餐，不含其他食宿費(fèi)用。
展開(kāi) ANSYS與FLUENT瞬態(tài)散熱模型對(duì)比
最近在做熱分析時(shí)，得到這樣一個(gè)ansys的算例——帶空金屬板冷卻的瞬態(tài)熱分析，使用fluent軟件進(jìn)行了仿真，與ansys的結(jié)果做以對(duì)比。
問(wèn)題描述如下：一長(zhǎng)方形金屬板，板得長(zhǎng)度為15cm，板得中央是一個(gè)半徑為1cm的圓孔。板得初始溫度為500℃，將其突然放置于溫度為20℃，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為100W/(㎡*℃)的流體介質(zhì)中，試計(jì)算：
1）第1s及第50s這兩個(gè)時(shí)刻金屬板內(nèi)的溫度分布；
2）金屬板上4個(gè)頂點(diǎn)在前50s內(nèi)的溫度變化（本文只取左上角點(diǎn)A，如圖1所示）。
該金屬板得基本材料性質(zhì)如下：
密度為5000kg/m3，比熱容為200J/(kg*℃)，導(dǎo)熱系數(shù)為5W/(m*℃)。
圖1
對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，模型比較簡(jiǎn)單，本文對(duì)其操作步驟不再詳述，重點(diǎn)在對(duì)比ansysy和fluent的仿真結(jié)果上。
圖2
圖3
從上圖中可以看出，Ansys的分析結(jié)果：1s時(shí)，A點(diǎn)的最大溫度為499.999℃，最小溫度為464.98℃；50s時(shí)，最大溫度為437.713℃，最小溫度為270.812℃。Fluent仿真結(jié)果：1s時(shí)，A點(diǎn)的最大溫度為499.99℃，最小溫度為465.37℃；50s時(shí)，最大溫度為437.4℃，最小溫度為275.72℃。從上面的兩組數(shù)據(jù)可以看出，兩種軟件的結(jié)果是吻合的，相差在1%左右。
圖4
從上圖中可以看出，ANSYS和FLUENT的結(jié)果趨勢(shì)完全吻合，最大相差4%。
針對(duì)兩款軟件對(duì)此問(wèn)題的求解的結(jié)果的差別，或許是求解方式上的差別，ansys是基于有限元的求解方法，fluent是基于有限體積的求解方法。
展開(kāi) 4/21 Ansys電子散熱風(fēng)扇葉片優(yōu)化
內(nèi)容簡(jiǎn)介
本課程將通過(guò)實(shí)際案例介紹Ansys Turbosystem產(chǎn)品在電子散熱風(fēng)扇方面的優(yōu)化功能。針對(duì)不同類(lèi)型的散熱風(fēng)扇，Ansys提供基于OptiSLang的參數(shù)化葉型優(yōu)化方法和基于Fluent的無(wú)參伴隨求解優(yōu)化方法，用戶可通過(guò)本次視頻課程了解這2種方法的基本使用流程和適合的風(fēng)扇類(lèi)型，初步掌握它們的核心方法和操作步驟。
時(shí)間
2022年4月21日（周四）16:00-17:00
費(fèi)用
免費(fèi)
講師簡(jiǎn)介
姚翔|Ansys
獲北京航空航天大學(xué)飛行器動(dòng)力專(zhuān)業(yè)學(xué)士及碩士學(xué)位；2019加入Ansys中國(guó)負(fù)責(zé)旋轉(zhuǎn)機(jī)械軟件產(chǎn)品的售前技術(shù)支持及咨詢(xún)工作。
展開(kāi) Ansys fluent16.0流固耦合散熱仿真
穩(wěn)態(tài)求解：風(fēng)扇用MRF模型，在cell zone conditions中勾選Frame motion，設(shè)置好旋轉(zhuǎn)中心和轉(zhuǎn)速；
一、流固耦合交界面處理方法：
1、在SCDM中設(shè)置共享拓?fù)洌? 2、打開(kāi)fluent meshing，軟件自動(dòng)生成contact，每個(gè)接觸重命名為interface，在fluent中會(huì)自動(dòng)生成交界面；
3、把自動(dòng)生成的contact刪除，單獨(dú)命名各個(gè)接觸面為interface，之后在fluent/mesh interfaces中手動(dòng)匹配；
4、將接觸的part進(jìn)行form new part操作，之后就不用進(jìn)行交界面的耦合操作（共節(jié)點(diǎn)）；
二、常見(jiàn)報(bào)錯(cuò)：
1、 does not support overlapping geometry in contact region;
2、 does not support overlapping geometry in named sections;
第一種報(bào)錯(cuò)是因?yàn)橛幸粋€(gè)面被設(shè)置在了多個(gè)接觸對(duì)中，檢查接觸面，刪除重復(fù)接觸面；
第二種報(bào)錯(cuò)是因?yàn)橛幸粋€(gè)面被重復(fù)的命名，檢查named section，刪除重復(fù)命名截面；
展開(kāi) 
Ansys CFD在電機(jī)散熱仿真中的應(yīng)用
3.7
典型結(jié)果展示
通過(guò)仿真計(jì)算結(jié)果得到電機(jī)的溫度分布與客戶在試驗(yàn)中測(cè)試得到的實(shí)驗(yàn)值吻合較好，對(duì)客戶電機(jī)散熱性能的優(yōu)化提出建設(shè)性的意見(jiàn)。
4
Ansys CFD電機(jī)散熱仿真優(yōu)勢(shì)總結(jié)
模型處理能力：該電機(jī)模型的處理采用的是ICEM和DM混合處理的方式，DM對(duì)于刪除倒角、鍵槽等非常方便，ICEM對(duì)類(lèi)似吊環(huán)等處理較方便，并且對(duì)于模型的丟失及清補(bǔ)非常方便。Ansys在2014年收購(gòu)的SCDM對(duì)于簡(jiǎn)化電機(jī)這樣復(fù)雜模型將更方便。
網(wǎng)格劃分能力：電機(jī)模型相對(duì)較復(fù)雜，采用ICEM混合網(wǎng)格劃分策略可以大大降低網(wǎng)格數(shù)量，Ansys新推出的Fluent Meshing網(wǎng)格劃分模塊在處理類(lèi)似電機(jī)這樣復(fù)雜模型，優(yōu)勢(shì)更加明顯。
展開(kāi) 來(lái)稿 | Ansys CFD在電機(jī)散熱仿真中的應(yīng)用
【前言】10年前，作為CFD仿真技術(shù)支持工程師的時(shí)候，最驕傲的一件事就是做了一個(gè)全電機(jī)的散熱仿真咨詢(xún)項(xiàng)目，雖然很辛苦，但項(xiàng)目的鍛煉價(jià)值極高，讓我在后續(xù)多年工作中都受益無(wú)窮。
那個(gè)時(shí)候采用的是DM和ICEM交替來(lái)簡(jiǎn)化電機(jī)模型，現(xiàn)在有了SCDM神器，模型處理效率大大提升。那個(gè)時(shí)候計(jì)算機(jī)硬件內(nèi)存有限，網(wǎng)格劃分只能采用混合網(wǎng)格，用混合網(wǎng)格，模型又必須進(jìn)行相應(yīng)的等效和簡(jiǎn)化，所以你除了要熟悉電機(jī)的工作原理，你還需要對(duì)電機(jī)組成結(jié)構(gòu)的每一部分的功能和作用都了如指掌。而現(xiàn)在有了Ansys Fluent Meshing，網(wǎng)格劃分的效率大幅提升，針對(duì)Ansys CFD電機(jī)散熱仿真的關(guān)鍵技術(shù)包括：模型簡(jiǎn)化、網(wǎng)格劃分、接地系數(shù)、絕緣處理、風(fēng)扇罩處理、氣隙處理等等。
1
電機(jī)散熱仿真分析的必要性
電機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。從19世紀(jì)末期起，電動(dòng)機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的原動(dòng)機(jī)。電機(jī)在運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生各種損耗，這些損耗轉(zhuǎn)變成熱量，使電機(jī)各部件發(fā)熱，溫度升高。電機(jī)中的某些部件，特別是電機(jī)的絕緣，只能在一定的溫度限值內(nèi)才能可靠工作。為維持電機(jī)的合理壽命，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧㈦姍C(jī)中的熱量散發(fā)出去，使其在允許的溫度限值內(nèi)運(yùn)行。
電機(jī)冷卻的目的就是根據(jù)不同類(lèi)型電機(jī)選擇一種合理冷卻方式，保證在額定運(yùn)行狀態(tài)下，電機(jī)各部分溫度不超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許的限值。電機(jī)的冷卻方式，主要是指對(duì)電機(jī)散熱采用什么冷卻介質(zhì)和相應(yīng)的流動(dòng)途徑。
展開(kāi) ANSYS Icepak電子散熱分析高級(jí)培訓(xùn)班
課程介紹：
仿真模擬是當(dāng)今電子散熱設(shè)計(jì)必不可少的手段。它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)幫助工程師快速發(fā)現(xiàn)散熱設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，分析散熱設(shè)計(jì)可能的改進(jìn)方案。隨著設(shè)備小型化的發(fā)展，客戶體驗(yàn)度需求的日益提升，企業(yè)對(duì)成本控制不懈追求，電子散熱仿真面臨著前所未有的挑戰(zhàn)：模型越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)精度的要求越來(lái)越高，需要考慮的物理現(xiàn)象越來(lái)越復(fù)雜，期望的計(jì)算時(shí)間越來(lái)越短。一些曾經(jīng)非常流行的電子散熱仿真軟件已經(jīng)不能滿足這些新的工程需求。
ANSYS Icepak經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，作為業(yè)界技術(shù)最完備的電子散熱仿真分析軟件，可以幫助工程師完成各種三維流體/熱分析，在通訊、消費(fèi)電子、汽車(chē)電子、電力、家電等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為電子散熱仿真領(lǐng)域最主要的工具之一。 ANSYS Icepak先進(jìn)的模型與網(wǎng)格處理技術(shù)，可以求解幾何高度復(fù)雜的電子散熱結(jié)構(gòu)；借助于高度自動(dòng)化的ECAD數(shù)據(jù)導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)微觀電子結(jié)構(gòu)的詳細(xì)建模，輔以種高級(jí)流動(dòng)/傳熱模型可以幫助用戶獲得精確的結(jié)果；完全自動(dòng)的熱/結(jié)構(gòu)/電磁耦合方案將復(fù)雜的電子多物理問(wèn)題統(tǒng)一在一起求解，除了幫助用戶獲得更為準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，還可以幫助用戶東西多物理場(chǎng)之間復(fù)雜的相互影響。
為了應(yīng)對(duì)日新月異的電子散熱仿真需求，提升相關(guān)科技工作者的技術(shù)水平，同時(shí)也讓廣大散熱設(shè)計(jì)工程師更好的使用軟件，普及ANSYS軟件高級(jí)功能， ANSYS公司（原廠）特定于2017年1月17日-18日在深圳開(kāi)辦 “ANSYS Icepak電子散熱應(yīng)用高級(jí)培訓(xùn)班”。
培訓(xùn)合格者發(fā)放ANSYS技術(shù)培訓(xùn)認(rèn)證證書(shū)。
展開(kāi) 干貨 | ANSYS新能源電池包散熱仿真解決方案
（注：文中圖片來(lái)自ANSYS官方發(fā)布的公開(kāi)資料）
