電熱結構耦合的案例
軌道電磁炮技術的多場耦合仿真----電熱 結構 溫度耦合
位移和時間的關系
4.電熱、結構和溫度耦合仿真
根據前面的結果可以獲取電磁炮彈的受力以及移動位移和時間的關系，這些數據都是運動相關的結果，那么根據發熱原理，可以知道溫度的仿真需要考慮電流的焦耳熱、摩擦熱、電弧高溫熱、高溫物體熱傳導。這些結果在仿真分析中，我們采用直接耦合的方法來完成，即電熱結構耦合場分析.為了展示動態效果，本次分析采用瞬態分析，查看運動和溫升的過程.
4.1分析模型
仿真模型采用2D模型，并且由于上下對稱采用一半的模型來分析，簡化分析過程和計算時間，模型如圖所示
2D仿真模型
模型網格劃分-對稱顯示
4.2分析單元及材料
在ANSYS中可以完成電熱結構耦合的分析三維的為226單元，二維的分析采用223單元.
材料設定為銅導體，設置材料相應的密度，彈性模量、電阻率、熱傳導系數、比熱容等與電、熱、結構分析相關的物理屬性。
4.3邊界條件的設定
本次瞬態仿真分析考慮的因素較多，因此從以下幾個方面來考慮仿真設置。
（1）材料按照實際情況給定不同的物體。
（2）炮彈和導軌的接觸需要修改相關接觸單元的關鍵字，更改為考慮摩擦，設置摩擦系數0.3；考慮電流的傳導，更改關鍵字考慮電流傳遞；考慮熱量的傳遞，更改接觸關鍵字設置相應的熱阻或完好接觸來傳遞熱量。
展開 聊一聊電子產品的熱設計技術
電熱結構耦合仿真
SIwave-Icepak電熱耦合
3D Layout-Icepak電熱耦合
高效處理考慮trace影響的熱分析
簡單的直流壓降損耗計算
傾斜PCB 板熱仿真
3. 機箱/大系統級熱仿真
處理復雜模型的能力，業界領先。
HFSS-Icepak電熱耦合
Maxwell-Icepak電熱耦合
Q3D-Icepak電熱耦合
Icepak-Simplorer仿真仿真
能夠處理復雜的MCAD數據
可以導入外部復雜網格
復雜流道的水冷熱仿真
多套熱仿真流程方便選擇
豐富且強大的宏輔助實現熱仿真
Ansys的電熱耦合及復雜工況的處理能力，幫助客戶實現產品的熱設計。
如開篇提及，電子產品的失效有55%的原因是由熱引起的，所以必須對電子產品的熱設計予以重視。由于電場和熱場是緊耦合的關系，電熱耦合仿真方案越來越得到客戶的青睞，Ansys Icepak在這方面擁有比較大的優勢。此外, Ansys Icepak在業界同類產品中功能覆蓋范圍更廣, 這意味著 Ansys Icepak可以更好地幫助客戶實現電子產品的散熱設計。
時下先進的2.5D/3D IC封裝技術，包括通過硅通孔（TSV）、管芯和晶片堆疊、系統封裝SiP等，將成為5G芯片封裝設計的主流選擇。短互連路徑由于提高了I/O速度，堆疊芯片之間的TSV可實現更高的性能。隨著現在芯片的功率提高，尺寸緊湊，分析結構可靠性需要考慮芯片發熱、封裝發熱等條件。此類分析通常會使用芯片分析工具Redhawk，電子熱分析工具Icepak進行芯片與封裝熱分析，而結構分析工具Mechanical可使用以上工具的熱分析結果，再進行結構分析，這些工具組合構成了業界流程最完整、功能最強大的結構可靠性方案。
展開 行業應用方案 | 電子散熱
HFSS-Icepak電熱耦合
Maxwell-Icepak電熱耦合
Q3D-Icepak電熱耦合
Icepak-Simplorer仿真仿真
能夠處理復雜的MCAD數據
可以導入外部復雜網格
復雜流道的水冷熱仿真
多套熱仿真流程方便選擇
豐富且強大的宏輔助實現熱仿真
電熱耦合及復雜工況的處理能力，幫助客戶實現產品的熱設計
如開篇提及，電子產品的失效有55%的原因是由熱引起的，所以必須對電子產品的熱設計予以重視。由于電場和熱場是緊耦合的關系，電熱耦合仿真方案越來越得到客戶的青睞，Ansys Icepak在這方面擁有比較大的優勢。此外, Ansys Icepak在業界同類產品中功能覆蓋范圍更廣, 這意味著 Ansys Icepak可以更好地幫助客戶實現電子產品的散熱設計。
時下先進的2.5D/3D IC封裝技術，包括通過硅通孔（TSV）、管芯和晶片堆疊、系統封裝SiP等，將成為5G芯片封裝設計的主流選擇。短互連路徑由于提高了I/O速度，堆疊芯片之間的TSV可實現更高的性能。隨著現在芯片的功率提高，尺寸緊湊，分析結構可靠性需要考慮芯片發熱、封裝發熱等條件。此類分析通常會使用芯片分析工具Redhawk，電子熱分析工具Icepak進行芯片與封裝熱分析，而結構分析工具Mechanical可使用以上工具的熱分析結果，再進行結構分析，這些工具組合構成了業界流程最完整、功能最強大的結構可靠性方案。
市面上同類的熱仿真軟件大多有比較明顯的功能缺失，比如不具備電熱耦合能力，或不能處理復雜曲面, 或網格類型和功能單一等。
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電熱耦合及復雜工況的處理能力，幫助客戶實現產品的熱設計
如開篇提及，電子產品的失效有55%的原因是由熱引起的，所以必須對電子產品的熱設計予以重視。由于電場和熱場是緊耦合的關系，電熱耦合仿真方案越來越得到客戶的青睞，Ansys Icepak在這方面擁有比較大的優勢。此外, Ansys Icepak在業界同類產品中功能覆蓋范圍更廣, 這意味著 Ansys Icepak可以更好地幫助客戶實現電子產品的散熱設計。
時下先進的2.5D/3D IC封裝技術，包括通過硅通孔（TSV）、管芯和晶片堆疊、系統封裝SiP等，將成為5G芯片封裝設計的主流選擇。短互連路徑由于提高了I/O速度，堆疊芯片之間的TSV可實現更高的性能。隨著現在芯片的功率提高，尺寸緊湊，分析結構可靠性需要考慮芯片發熱、封裝發熱等條件。此類分析通常會使用芯片分析工具Redhawk，電子熱分析工具Icepak進行芯片與封裝熱分析，而結構分析工具Mechanical可使用以上工具的熱分析結果，再進行結構分析，這些工具組合構成了業界流程最完整、功能最強大的結構可靠性方案。
市面上同類的熱仿真軟件大多有比較明顯的功能缺失，比如不具備電熱耦合能力，或不能處理復雜曲面, 或網格類型和功能單一等。
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行業應用方案 | 電子散熱
此類分析通常會使用芯片分析工具Redhawk，電子熱分析工具Icepak進行芯片與封裝熱分析，而結構分析工具Mechanical可使用以上工具的熱分析結果，再進行結構分析，這些工具組合構成了業界流程最完整、功能最強大的結構可靠性方案。
市面上同類的熱仿真軟件大多有比較明顯的功能缺失，比如不具備電熱耦合能力，或不能處理復雜曲面, 或網格類型和功能單一等。而Ansys Icepak在業界同類軟件中功能覆蓋范圍更廣，它具有完善的電熱結構耦合能力，主流的設計文件接口(包括ECAD和MCAD)，貼體化的網格功能，強大的外部網格導入功能，專業的求解器，豐富的物理模型和湍流模型等等。這些特點，都決定了Icepak能更好地幫助客戶實現電子產品的散熱設計。
Ansys旗下的芯片、電磁、熱、結構、可靠性分析等眾多工具，可實現多物理場耦合、多學科融合，構成了業界極其全面的電子產品可靠性解決方案。作為在電熱結構耦合仿真當中主推的熱仿真模塊，Icepak功能擁有業界非常廣泛的覆蓋面，將會更好地為客戶的電子產品熱設計保駕護航。
展開 鋁電解槽多物理場耦合分析之電熱場耦合計算
一百多年來，鋁電解槽結構不斷改進優化，尤其是陽極結構部分，由最初的小型預焙電解槽、側插自焙陽極電解槽、上插自焙陽極電解槽，發展到大型不連續、連續預焙陽極電解槽，到今天使用的中間下料大型預焙陽極電解槽。鋁電解槽設計制造的容量也從160 kA、200 kA、280 kA逐步提高到320 kA、350 kA、420 kA、500 kA等大型預焙電解槽，現已成為鋁電解工業的主流，占世界產能的40%，并不斷地朝著大型化、現代化方向發展。
雖然我國鋁產量處于世界第一位，但是我國鋁工業存在著許多問題。總體上產能過剩，行業內競爭激烈；國內氧化鋁、電力供應價格不斷上漲，原鋁的生產成本也相應增加；鋁土礦資源短缺；環境污染嚴重等制約著鋁產業的進一步發展[7]。開發新技術，使鋁電解槽更加節能，降低鋁電解成本是鋁工業的發展趨勢。然而，鋁電解過程是一個電場、磁場、熱場、力場、流場以及濃度場復雜多物理場共同作用的過程，分析各場的作用機理，才能準確的描述鋁電解槽運行規律。開展多物理場仿真研究，逐步掌握鋁電解槽的運行規律，實現高效率、低能耗的鋁電解槽生產是鋁電解技術發展的趨勢。
電熱場耦合計算
1 模型說明
電熱場計算模型主要包括：立柱母線、大母線、陽極導桿、爆炸焊、陽極鋼爪、磷生鐵、陽極炭塊、電解質、鋁液、爐幫、陰極炭塊、鋼棒、扎糊、槽殼、搖籃架以及側部和底部的保溫材料。
槽幫模型的建立是通過建立槽幫橫截面形狀再拉伸而成。通過不斷調整橫截面形狀，可以調整槽幫模型，最終使槽幫表面節點溫度達到電解質結晶點。
展開 COMSOL多物理場耦合核心技術與應用
中國管理科學研究院人才戰略研究所
COMSOL多物理場耦合核心技術與應用”高級培訓班
北京
培訓大綱：
（一）多物理場耦合及COMSOL?Multiphysics軟件簡介
（二）COMSOL的基本特點、耦合機理
（三）COMSOL幾何建模與網格技術
（四）COMSOL后處理技術詳解
（五）COMSOL求解器技術詳解
（六）COMSOL流動與傳熱應用
（七）MEMS與AC/DC
（八）COMSOL典型算例分析與答疑
（6.1）單相層流分析；簡單的對流傳熱分析
（6.2）多相流動分析；相場法和水平集法的應用
（6.3）傳熱過程中輻射和相變的分析
（6.4）多相流傳熱分析
（7.1）微電阻梁的電熱－結構耦合分析（上）
（7.2）微電阻梁的電熱－結構耦合分析（下）
（7.3）微流固耦合分析案例講解
（7.4）微流控電滲混合器案例講解
（7.5）壓電器件的插齒表面波分析（2D模式和3D分析） (7.6）機械諧振分析
(7.7）介紹低頻電磁場控制方程和邊界條件?
展開 電纜電熱耦合數值仿真 ￥500
<p>本案例建立了一電纜結構模型，電纜截面如圖1所示，最內層是銅，中間層是半導電層，最外層是XLPE層。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/ad2e8be310c544538a91afe60e406675.png" alt="m1.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖1 幾何模型</strong></p><p>基于COMSOL軟件的電磁-熱多物理場耦合相關模塊，仿真得到電纜的溫度場變化分布云圖和電勢分布云圖，如圖2所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/e80c1f99d564433fadd843467d3c201b.gif" alt="Untitled1.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>溫度場分布云圖</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/394e583c028c4b25bfb58a15ad8df3cd.gif" alt="Untitled2.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>電勢分布云圖</strong></p><p class="ql-align-center"><strong>圖2 數值仿真結果</strong></p><p>感興趣的朋友，可以下載模型源文件，歡迎交流合作</p>
展開 Icepak和SIwave電熱耦合仿真
-獨特的電熱雙向耦合、Trace Mapping保證了結果精度，已被測試結果驗證。
-Icepak可讀入風速場、溫度場、對流換熱系數作為邊界條件，和系統仿真完美結合。
-Icepak可導入多塊PCB和任意3D器件進行聯合仿真，這是純PCB電熱軟件無法做到的。
深圳市優飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產品開發平臺解決方案與物聯網技術開發的國家級高新技術企業。
十多年來，優飛迪科技在數字孿生、工業軟件尤其仿真技術、物聯網技術開發等領域積累了豐富的經驗，并在這些領域擁有數十項獨立自主的知識產權。同時，優飛迪科技也與國際和國內的主要頭部工業軟件廠商建立了戰略合作關系，能夠為客戶提供完整的產品開發平臺解決方案。
優飛迪科技技術團隊實力雄厚，主要成員均來自于國內外頂尖學府、并在相關領域有豐富的工作經驗，能為客戶提供“全心U+端到端服務”。
展開 電熱耦合分析中常見的誤區
電熱分析中常見誤區的總結性思考
現實世界設備的情況如何？包含許多不同材料？不同的電導率和熱導率隨溫度變化？形狀復雜？你會僅在穩態條件下或在時域中模擬這種情況來了解溫度升高需要多長時間嗎？也許（實際上很可能） 還會包含非線性邊界條件，例如輻射和自由對流。我們不想通過單一集總熱阻來近似，你呢？如果幾乎什么都有！你如何進行分析？當然要使用 COMSOL Multiphysics！
來自http://cn.comsol.com/blogs/common-pitfalls-in-electrothermal-analysis/
作者bWalter Frei
展開 ANSYS workbench母線板電熱耦合分析 ￥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
你會得到什么：
1、學習母線板的三維模型處理
2、學習線性電熱耦合分析步的建立
3、學習母線板電熱耦合分析的載荷施加
4、學習母線板電熱耦合載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 母線板電熱耦合分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
?
comsol硅通孔電熱耦合模擬
1、 模型簡介：本模型為硅通孔熱電耦合模擬，用到了comsol中的電場和固體傳熱模塊，研究了不同頻率的 周期性方波電壓激勵下硅通孔的溫度隨時間的變化規律，
詳細操作視頻：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10148
2、 幾何模型：
本模型主要有3個部分組成，如下圖所示：
3、 激勵電壓-周期性方波
4、 操作界面展示
5、 結果與分析
溫度隨時間變化
電勢分布：
直播推薦 | AEDT Icepak DC/AC電熱耦合解決方案
Ansys Icepak提供強大的電子冷卻解決方案，利用業界領先的Ansys Fluent計算流體力學（CFD）求解器，用于集成電路、封裝、印刷電路板和電子組件的熱流和流體流動分析，集成在Ansys電子桌面（AEDT）中，現為復雜幾何結構提供了顯著提升的設計性能和顯著提升的網格精度。
Ansys Icepak 2025 R2版本帶來了變革性的進展，旨在簡化用戶工作流程，加快產品開發速度，并提升網格的精度和能力。12月2日，Ansys系列網絡研討會將推出「AEDT Icepak DC/AC電熱耦合解決方案」，將深入探討Ansys Electronics Desktop在電熱耦合仿真中的強大功能，聚焦DC-Thermal耦合，AC-Q3D-Thermal耦合，多頻損耗等關鍵技術，幫助工程師解決復雜場景下的熱管理與可靠性挑戰。歡迎感興趣的用戶免費報名參會！
時間：12月2日（星期二），16:00-17:00
地點：線上直播
講師：
張理想 | Ansys主任應用工程師
2016年加入Ansys，西北工業大學流體力學碩士學位，目前主要負責Ansys旗下Icepak產品的技術推廣、行業解決方案推廣和工程咨詢項目等工作。
展開 官方免費 | HFSS 3D與AEDT-Icepak雙向電熱耦合演示
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慣，產品一經推出，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，此次分享以 HFSS 與 Icepak 的雙向電熱耦合為例進行演示。
適宜人群
電子產品散熱設計的企業, 尤其是關注電熱耦合的企業
時間安排
2020年2月14日（具體時間將在您報名成功后，提前1-2天通過短信/郵件告知）
講師簡介
柴輝生
ANSYS Icepak 高級應用工程師
報名方式
掃描上方二維碼
或點擊報名：http://event.31huiyi.com/1825965540/index?c=jishulink
展開 射頻與天線-AEDT電熱耦合設計流程與應用案例
電子產品設計
熱可靠性問題
電子產品的熱管理-產品魯棒性
電子產品熱設計
電設計與熱設計不同的工具
電子產品的多物理場仿真平臺ANSYS AEDT
ANSYS電子桌面（AEDT）
? AEDT: 電磁場、熱、電路、系統、結構統一的仿真平臺
‐ 為電子產品仿真和優化提供統一的仿真環境
‐ 更方便的多物理場耦合流程
? 集成業界黃金標準工具ANSYS HFSS, Maxwell, Q3D, Icepak ,Mechanical等
AEDT Icepak
? AEDT Icepak熱仿真求解器采用 ANSYS Fluent
? 統一的操作界面
? 支持電熱雙向耦合
AED
T Icepak設計流程
AEDT Icepak–電熱耦合設計流程
AEDT Icepak – Electro-Thermal ACT
HFSS-Icepak電熱耦合案例
濾波器
天線陣列
HFSS-Icepak電熱耦合仿真流程
小結
? 集成于電子桌面下, 更注重電和熱的耦合, 更適合電工程師的操作習慣
? 電的設計階段就可以考慮一部分熱設計的問題, 縮短總體研發流程
? 與
展開 