ansys穩(wěn)態(tài)熱仿真操作的案例
AnsysWB-IGBT芯片穩(wěn)態(tài)熱仿真 ￥30
在模塊中，電流因電阻損耗而產(chǎn)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(huán)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]，特別是在鍵合線和芯片金屬化層之間的連接點處。
Comsol 穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的熱性能仿真
一、模型搭建
新建→模型向?qū)Аx擇三維； 選擇物理場：傳熱→固體傳熱，按增加→研究，選擇研究：預置研究→穩(wěn)態(tài)→完成；
導入相應的二維或三維模型，或者直接在 COMSOL 里自建幾何模型；導入：頂部工具欄：導入，選中幾何 1→選擇單位→導入，最后形成聯(lián)合體→全部構(gòu)建；
可在右側(cè)框內(nèi)搜索要添加的材料，然后“增加到選擇”；或者添加空材料，去選擇一個域，然后材料屬性目錄下會出現(xiàn)做該仿真必要的參數(shù)，輸入?yún)?shù)即可；材料分配及屬性如下。
第一種材料：
第二種材料：
第三種材料：
二、施加載荷
點擊初始值 1：溫度默認單位 K，可修改為℃； 熱絕緣 1：默認選擇所有邊界； 右鍵“固體傳熱”，添加溫度，邊界選擇輸入載荷的區(qū)域；
左側(cè)溫度
右側(cè)溫度
上下兩側(cè)熱絕緣
三、穩(wěn)態(tài)計算
點擊“研究”開始計算，仿真完成后，結(jié)果下面自動出現(xiàn)“溫度”；點擊溫度→體，出現(xiàn)仿真結(jié)果圖；可通過派生值→全局計算，計算自己所需要的值。
四、瞬態(tài)計算
右側(cè)任務欄：預置研究→瞬態(tài)； 研究 2 →步驟 1：研究設定； 時間單位：可設置為 s；時間：設置仿真時間范圍及步長；
仿真完成后，結(jié)果下面自動出現(xiàn) “溫度”； 點擊溫度→表面。出現(xiàn)仿真結(jié)果圖?？煽吹綔厣兓?，和穩(wěn)態(tài)保持一致； 派生值，右鍵，“體最大值”，會在仿真圖下方出現(xiàn)“表格 2”，自動將時間和溫度的對應變化列出來；
中間區(qū)域隨時間溫升情況
有問題聯(lián)系：
展開 ANSYS workbench 3D打印頭穩(wěn)態(tài)熱分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習3D打印頭三維模型的處理
2、學習穩(wěn)態(tài)熱分析步的建立
3、學習穩(wěn)態(tài)熱分析的邊界條件的施加
4、學習穩(wěn)態(tài)熱分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 3D打印頭穩(wěn)態(tài)熱分析。
本案例完整提供了分析相關的所有分析文件。
?
ANSYS穩(wěn)態(tài)熱分析
燈殼散熱，相同參數(shù)ANSYS計算。選用AL材料，對流系數(shù)是曲線值。而SW中熱導率是170W/m^2*K
發(fā)熱量在10個小燈珠區(qū)域，總計設為500W。熱對流只設置在外表面。對流系數(shù)25W/m^2*℃。
初始溫度Initial temperature溫度設為22℃結(jié)果，最高溫度是130℃。
初始溫度Initial temperature溫度設為40℃結(jié)果依然是最高溫度130℃。
SW中近似條件下，最高溫度122℃。熱量總數(shù)500W。
SW中近似條件下，最高溫度122℃。熱量按條目是50W。
ANSYS WORKBENCH 穩(wěn)態(tài)熱傳導分析案例
本案例主要介紹ANSYS Workbench18.0的穩(wěn)態(tài)熱分析模塊，計算實體模型的穩(wěn)態(tài)溫度分布及熱流密度。
學習目標：
熟練掌握ANSYS Workbench18.0的建模方法及穩(wěn)態(tài)熱學分析的方法及過程。
題設案例：
圓柱形實體模型，實體一端面溫度為500℃，另一端面溫度是22℃，請用ANSYS Workbench分析計算內(nèi)部的溫度場云圖。
1、啟動Workbench18.0并建立分析項目
選擇主界面“Toolbox（工具箱）”中的“Component Systems”—“Geometry（幾何）”命令，即可在“Project Schematic（項目管理區(qū)）”創(chuàng)建分析項目；
2、導入幾何模型
右擊Geometry，在彈出的快捷菜單中選擇“Import Geometry”—“Browse”命令，選擇需要打開的模型源文件，打開即可；
3、創(chuàng)建分析項目
選擇“Toolbox（工具箱）”—“Analysis Systems”命令中的“Steady-State Thermal（穩(wěn)態(tài)熱分析）”，并直接拖拽到項目欄的“Geometry”項中，實現(xiàn)項目數(shù)據(jù)共享。
4、添加材料庫
（1）雙擊項目B中B2欄的“Engineering Data”，進入材料參數(shù)設置界面；
5、添加模型材料
（1）雙擊B4欄的“Model”項，進入下圖所示的Mechanical界面。
展開 Ansys 案例研究 | 筆記本電腦穩(wěn)態(tài)熱分析
演示了對筆記本電腦進行穩(wěn)態(tài)熱分析的流程。其中涵蓋了對流、溫度相關導熱系數(shù)、接觸熱導以及內(nèi)部熱源的使用方法。
CREO ANSYS Simulation 旋流分離器的穩(wěn)態(tài)仿真和瞬態(tài)仿真的區(qū)別
對于流體在旋流分離器內(nèi)的仿真工作，要根據(jù)實體工件設計目的而分別對待，制定不同的仿真模式。
如上圖，如果仿真目的是研究內(nèi)部流體所表現(xiàn)出來的速度、壓力。仿真模塊選擇“流動”即可。如果還要涉及湍能，物理模塊要增加“湍流”。使用穩(wěn)態(tài)較合適，穩(wěn)態(tài)模式主要研究流體達到穩(wěn)定的“常態(tài)”之后所表現(xiàn)出來的物理特性。不考慮流體達到穩(wěn)定之前的過程，即與時間無關。如上圖，旋流分離器內(nèi)的流體是穩(wěn)定的流動狀態(tài)，無論何時，狀態(tài)一致。
如果仿真目的除了上述速度、壓力、湍能，還要考慮隨流體一同流動的“顆粒”，仿真模塊另外還要增加“粒子”，顆粒有多少種，粒子模塊就要增加多少個（注意，此粒子有具體質(zhì)量（密度&體積），與“流線”中無質(zhì)量的“粒子”有本質(zhì)的區(qū)別）。穩(wěn)態(tài)的仿真模式就不能勝任了，粒子（顆粒）在隨流體“流動”過程中，粒子或沉積或隨波逐流而去，粒子和流體域隨時產(chǎn)生變化（注意，“隨時”兩個字），時間延長則沉積越多，可供流體占用的空間越少，直到顆粒塞滿全部腔體。流體永遠達不到常態(tài)的穩(wěn)定。所以仿真模式必須使用瞬態(tài)。瞬態(tài)仿真是建立在時間節(jié)點上的仿真，其仿真結(jié)果第一要素是時間。
瞬態(tài)仿真結(jié)果，假設，自0開始，第0.1秒結(jié)果、第0.2秒結(jié)果，第0.3秒結(jié)果... ..第1秒......第3秒，共計30個結(jié)果連續(xù)在一起，形成時間連續(xù)的動畫，如上圖，就是30個粒子瞬態(tài)仿真結(jié)果。
那么，請問，如果我想獲得一個表達3秒種的，相對質(zhì)量高的動畫，應該如何調(diào)整瞬態(tài)仿真呢？
播放時長=仿真時長，幀頻=24幀。格式MP4或者GIF。有興趣的朋友可以一試，本文附件為模型文件。
剛才出去吃飯，五個籠包飽了。想起一件事，一個朋友說，能否在穩(wěn)態(tài)下仿真粒子的運動呢？手拿第六個籠包糾結(jié)了。五個籠包填飲肚皮，是我飯量的穩(wěn)定狀態(tài)。
展開 【熱仿真】穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)計算方法 ￥20
序號
符號
示意
Card image
示意
數(shù)值
單位
1
E
Young’s modulus
MAT1
楊氏模量
210000
MPa
2
NU
Poisson’s ratio
泊松比
0.3
/
3
RHO
Material density
密度
7.85*10^-9
t/mm^3
4
A
Thermal expansion coefficient
線膨脹系數(shù)
1*10^-5
/℃
5
K
Thermal conductivity
MAT4
導熱系數(shù)
73
mW/(mm·℃)
6
H
Heat transfer coefficient
傳熱系數(shù)
0.040
mW/(mm^2·℃)
展開 ANSYS Workbench穩(wěn)態(tài)熱輻射分析案例
熱輻射
一、熱輻射特性
1、輻射熱傳遞是通過電磁波傳遞熱能的方法。熱輻射的電磁波波長為0.1~100um。這包括超微波，所有可以用肉眼看到的波長和長波；
2、不像其他熱傳遞方式需要介質(zhì)，輻射在真空中（如外層空間）效率最高；
3、對于半透明體（如玻璃），輻射是三維實體現(xiàn)象，因為輻射從體中發(fā)散出；
4、對于不透明體，輻射主要是平面現(xiàn)象，因為幾乎所有內(nèi)部輻射都被實體吸收了。
5、兩平面間的輻射熱傳遞與他們平面絕對溫度差的四次方成正比，因此，輻射分析是非線性的，需要迭代求解；
二、ANSYS中熱輻射的處理方法
1、ANSYS中關于輻射的重要假設
（1）ANSYS認為輻射是平面現(xiàn)象，因此適合用不透明平面建模；
（2）ANSYS不直接計入平面反射率?？紤]到效率，假設平面吸收率和發(fā)射率相等。因此，只有發(fā)射率特性需要在ANSYS輻射分析中定義。
（3）ANSYS不自動計入發(fā)射率的方向特性，也不允許發(fā)射率定義隨波長變化。發(fā)射率可以在某些單元中定義為溫度的函數(shù)。
（4）ANSYS中所有分隔輻射面的介質(zhì)在計算輻射能量交換時都看作是不參與輻射的能量交換（不吸收也不發(fā)射能量）。
2、ANSYS求解方法
ANSYS使用一個簡單的過程求解多個平面輻射問題，矩陣形式如下：
[K’]{T}={Q}
其中，[K’]是的T3函數(shù)。
生成多平面問題系統(tǒng)的矩陣要比前面列出的簡單因子近似方法復雜。輻射是高度非線性分析，需要使用牛頓-拉夫森迭代求解。
穩(wěn)態(tài)熱輻射分析案例
1.案例介紹
一個螺旋金屬棒內(nèi)側(cè)有個圓柱結(jié)構(gòu)，利用Workbench平臺中的APDL熱輻射命令，分析當螺旋金屬棒有0.5w/m3的損耗密度時，整體結(jié)構(gòu)的熱分布。
展開 ANSYS燈具散熱殼穩(wěn)態(tài)熱分析-主分析文件
在200℃及以上的熱導率是170W/m^2*K。
環(huán)境一：
設定環(huán)境溫度40℃，自然對流系數(shù)25W/m^2*℃。自然散熱面是去掉內(nèi)側(cè)面的所有外側(cè)面。
發(fā)熱量在10個小燈珠區(qū)域，總計設為500W。熱對流只設置在外表面。對流系數(shù)25W/m^2*℃。
劃分網(wǎng)格，求解最高溫度。
初始溫度Initial temperature溫度設為22℃或者40℃結(jié)果最高溫度是130℃。
按照氣體強制對流設置參數(shù)80W/m^2*℃，結(jié)果最高溫度在75℃。
強制對流，發(fā)熱功率20W，最高溫度54℃。
自然對流，發(fā)熱功率20W，最高溫度76℃。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
結(jié)構(gòu)二：
散熱貼緊面厚度從1.5mm增長到3慢慢厚，得出的計算結(jié)果。
最高溫度143℃（溫度增長13℃）。
設置氣體強制對流系數(shù)80W/m^2*℃，最高溫度為85℃。
展開 【AICFD案例操作】冷熱板輻射仿真分析
AICFD是由天洑軟件自主研發(fā)的通用智能熱流體仿真軟件，用于高效解決能源動力、船舶海洋、電子設備和車輛運載等領域復雜的流動和傳熱問題。軟件涵蓋了從建模、仿真到結(jié)果處理完整仿真分析流程，幫助工業(yè)企業(yè)建立設計、仿真和優(yōu)化相結(jié)合的一體化流程，提高企業(yè)研發(fā)效率。
一、概 要
1）案例描述
本案例針對冷熱板，在初始溫度為1000k時進行了溫度與輻射的數(shù)值模擬。
2）網(wǎng)格
整體網(wǎng)格為非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)量6156。
圖1-1 網(wǎng)格模型
3）計算條件
圓柱壁面溫度：1000k；四周壁面溫度：300k；湍流模型：Laminar；介質(zhì)：25°空氣。
二、網(wǎng) 格
1）新建工程
① 啟動AICFD 2023R2；
② 選擇 文件>新建，新建工程，選擇工程文件路徑，設置工程文件名，點擊“確定”。
圖2-1 AICFD窗口
圖2-2 新建工程
2）網(wǎng)格導入
單擊菜單欄 網(wǎng)格>導入網(wǎng)格，導入外部生成的計算域網(wǎng)格。
圖2-3 網(wǎng)格導入
3）網(wǎng)格質(zhì)量檢查
單擊菜單欄 網(wǎng)格>網(wǎng)格質(zhì)量，檢查網(wǎng)格質(zhì)量。
圖2-4 網(wǎng)格質(zhì)量檢查
三、求解設置
1）求解模型
雙擊 求解> 求解模型，設置湍流模型。本案例為穩(wěn)態(tài)計算，采用不可壓縮流，模型采用Laminar模型。
展開 
ANSYS Workbench Mechanical 熱輻射傳熱分析方法操作
如果是初次生成角系數(shù)文件，可插入命令：
VFOPT, NEW, file0, vf, C:/Users/Documents/ANSYS, BINA,1,
該命令生成的角系數(shù)文件雖然會變小，但使用串行方法計算角系數(shù)，速度較慢。如果希望并行求解角系數(shù)的同時壓縮產(chǎn)生的角系數(shù)文件，則可插入命令：
VFOPT, OFF, file0, vf, C:/Users/Documents/ANSYS, BINA,1,
讀取角系數(shù)文件正常使用VFOPT命令讀入即可。
3 求解及后處理
完成以上設置后，點擊求解得到結(jié)果。在Solution下插入temperature分支，在設置框中選擇需要顯示溫度的幾何體，然后右鍵點擊temperature，點擊Retrieve This Result生成溫度分布云圖，操作如圖 7所示。
圖 7 選擇需要的幾何體生成溫度分布云圖
生成的結(jié)果如圖 8所示，整體較為合理。
(a) 小圓柱溫度分布
(b) 圓臺筒溫度分布
圖 8 穩(wěn)態(tài)熱模塊熱輻射案例分析溫度分布
展開 AnsysWB-基于熱循環(huán)載荷的焊球熱應力仿真 ￥15
由于反復接通和斷開電源，微電子元件受
</div><div contenteditable="false" width="100%">
到熱循環(huán)的作用，因此，焊點處出現(xiàn)裂紋，斷開了芯片與印刷電路板的連接，從而導
</div><div contenteditable="false" width="100%">
致故障。
</div><p>本例基于 “非線性結(jié)構(gòu)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">
<img src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png?
展開 【12月14-16日 上?！?em>ANSYS Icepak電力電子電信設備熱設計熱仿真專題培訓
各企事業(yè)單位：
ANSYS Icepak經(jīng)過多年的發(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、消費電子、汽車電子、電力、家電等領域得到了廣泛的應用，已經(jīng)成為電子散熱仿真領域最主要的工具之一。
ANSYS Icepak先進的模型與網(wǎng)格處理技術(shù)，可以求解幾何高度復雜的電子散熱結(jié)構(gòu)；借助于高度自動化的ECAD數(shù)據(jù)導入實現(xiàn)微觀電子結(jié)構(gòu)的詳細建模，輔以種高級流動/傳熱模型可以幫助用戶獲得精確的結(jié)果；完全自動的熱/結(jié)構(gòu)/電磁耦合方案將復雜的電子多物理問題統(tǒng)一在一起求解，除了幫助用戶獲得更為準確的計算結(jié)果，還可以幫助用戶東西多物理場之間復雜的相互影響。
為了應對日新月異的電子散熱仿真需求，提升相關科技工作者的技術(shù)水平，同時也讓廣大散熱設計工程師更好的使用軟件，普及ANSYS軟件高級功能， 技術(shù)鄰特舉辦《ANSYS Icepak電力電子電信設備熱設計熱仿真專題培訓》，具體內(nèi)容如下：
一、培訓目標
（一）、理解傳熱學、流體力學基礎原理；
（二）、掌握ANSYS Icepak軟件的使用功能和操作流程；
（三）、掌握電力電子電信設備的熱分析方法和技巧；
（四）、掌握電力電子電信設備優(yōu)化熱設計方法；
二、講師簡介
趙老師，技術(shù)鄰特邀專家，20余年產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計經(jīng)驗，15年熱設計經(jīng)驗，6年力學仿真經(jīng)驗，獲得多項發(fā)明專利， 多個案例由ANSYS官方收錄。包括消費電子、通訊產(chǎn)品、電腦產(chǎn)品、電力電子產(chǎn)品的機械設計、熱設計和力學仿真。善于綜合考慮制造組裝工藝(DFMA)、成本優(yōu)化、電氣絕緣、安規(guī)、散熱、力學強度和EMC。
展開 【12月14-16日 上?！?em>ANSYS Icepak電力電子電信設備熱設計熱仿真專題培訓
各企事業(yè)單位：
ANSYS Icepak經(jīng)過多年的發(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、消費電子、汽車電子、電力、家電等領域得到了廣泛的應用，已經(jīng)成為電子散熱仿真領域最主要的工具之一。
ANSYS Icepak先進的模型與網(wǎng)格處理技術(shù)，可以求解幾何高度復雜的電子散熱結(jié)構(gòu)；借助于高度自動化的ECAD數(shù)據(jù)導入實現(xiàn)微觀電子結(jié)構(gòu)的詳細建模，輔以種高級流動/傳熱模型可以幫助用戶獲得精確的結(jié)果；完全自動的熱/結(jié)構(gòu)/電磁耦合方案將復雜的電子多物理問題統(tǒng)一在一起求解，除了幫助用戶獲得更為準確的計算結(jié)果，還可以幫助用戶東西多物理場之間復雜的相互影響。
為了應對日新月異的電子散熱仿真需求，提升相關科技工作者的技術(shù)水平，同時也讓廣大散熱設計工程師更好的使用軟件，普及ANSYS軟件高級功能， 技術(shù)鄰特舉辦《ANSYS Icepak電力電子電信設備熱設計熱仿真專題培訓》，具體內(nèi)容如下：
一、培訓目標
（一）、理解傳熱學、流體力學基礎原理；
（二）、掌握ANSYS Icepak軟件的使用功能和操作流程；
（三）、掌握電力電子電信設備的熱分析方法和技巧；
（四）、掌握電力電子電信設備優(yōu)化熱設計方法；
二、講師簡介
趙老師，技術(shù)鄰特邀專家，20余年產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計經(jīng)驗，15年熱設計經(jīng)驗，6年力學仿真經(jīng)驗，獲得多項發(fā)明專利， 多個案例由ANSYS官方收錄。包括消費電子、通訊產(chǎn)品、電腦產(chǎn)品、電力電子產(chǎn)品的機械設計、熱設計和力學仿真。善于綜合考慮制造組裝工藝(DFMA)、成本優(yōu)化、電氣絕緣、安規(guī)、散熱、力學強度和EMC。
展開 ansys穩(wěn)態(tài)熱仿真操作的相關專題、標簽、搜索
ansys穩(wěn)態(tài)熱仿真操作穩(wěn)態(tài)熱仿真ansysansys穩(wěn)態(tài)熱仿真穩(wěn)態(tài)熱仿真ansys穩(wěn)態(tài)熱仿真溫度ansys穩(wěn)態(tài)熱仿真算例 熱仿真熱工程Ansys仿真優(yōu)化流體仿真結(jié)構(gòu)仿真 ansys穩(wěn)態(tài)熱仿真ansys穩(wěn)態(tài)熱仿真內(nèi)部生成熱ansys穩(wěn)態(tài)熱仿真計算ansys穩(wěn)態(tài)熱仿真步驟ansys 穩(wěn)態(tài)熱仿真銅排兩次穩(wěn)態(tài)仿真求解對流換熱系數(shù)ansys
