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熱設計的案例

設計測試,仿真聽說讀寫-淺談篇
本文原創首發于訂閱號:上海安世亞太 關于ANSYS 2022 版本的學習資料 可在上海安世亞太訂閱號自助領取 隨著電子、電氣產品的小型化、智能化、多樣化發展,產品的功率密度越來越高,產品的設計周期越來越短,給產品的散熱設計帶來了嚴峻的挑戰。當前,越來越多的企業選擇借助仿真和試驗相結合的手段來加快產品的開發,旨在于減少試驗驗證次數,縮短開發周期,降低產品設計風險。另外由于半導體設備的功耗、散熱參數與材料成分、制造工藝相關,且與環境溫度及溫升相關,需要借助測試設備重新標定元件的散熱特性。 目前電子、電氣行業的熱設計工作大都是由結構設計工程師在兼顧,相對缺乏熱設計理論、專業CFD散熱分析技術和測試經驗。安世亞太多年從事熱設計工程咨詢服務,積累了豐富的實踐經驗,時至今日已具備熱設計完整解決方案及落地能力。在逐步積淀的過程中,安世亞太也梳理出相對清晰的理論體系,在這里與感興趣的業內伙伴分享。 熱設計技術 電子設備的熱設計是根據電子元器件的功耗、溫度特性和應用場景,利用傳遞技術和相應的結構設備,使元器件的工作溫度不超過其正常工作溫度的要求范圍,同時滿足散熱路徑上部件的可靠性要求。通常熱設計需要借助測試技術獲得關鍵傳熱性能參數,仿真技術能夠對熱設計進行評估與優化。 測試技術 測試是一門測試技術,借助專業測試設備與測試方法獲得產品一維散熱路徑上各處的熱阻特性,為散熱設計評估、仿真分析提供可靠的數據。 在電子產品散熱設計中,測試的目的主要是為測試產品實際散熱表現是否能達到預期要求,檢驗產品散熱方案的合理性、評估產品工藝的可靠性。
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設計,測試,仿真聽說讀寫
隨著電子、電氣產品的小型化、智能化、多樣化發展,產品的功率密度越來越高,產品的設計周期越來越短,給產品的散熱設計帶來了嚴峻的挑戰。當前,越來越多的企業選擇借助仿真和試驗相結合的手段來加快產品的開發,旨在于減少試驗驗證次數,縮短開發周期,降低產品設計風險。另外由于半導體設備的功耗、散熱參數與材料成分、制造工藝相關,且與環境溫度及溫升相關,需要借助測試設備重新標定元件的散熱特性。 目前電子、電氣行業的熱設計工作大都是由結構設計工程師在兼顧,相對缺乏熱設計理論、專業CFD散熱分析技術和測試經驗。安世亞太多年從事熱設計工程咨詢服務,積累了豐富的實踐經驗,時至今日已具備熱設計完整解決方案及落地能力。在逐步積淀的過程中,梳理出相對清晰的理論體系,在這里與感興趣的業內伙伴分享。 熱設計技術 電子設備的熱設計是根據電子元器件的功耗、溫度特性和應用場景,利用傳遞技術和相應的結構設備,使元器件的工作溫度不超過其正常工作溫度的要求范圍,同時滿足散熱路徑上部件的可靠性要求。通常熱設計需要借助測試技術獲得關鍵傳熱性能參數,仿真技術能夠對熱設計進行評估與優化。 測試技術 測試是一門測試技術,借助專業測試設備與測試方法獲得產品一維散熱路徑上各處的熱阻特性,為散熱設計評估、仿真分析提供可靠的數據。 在電子產品散熱設計中,測試的目的主要是為測試產品實際散熱表現是否能達到預期要求,檢驗產品散熱方案的合理性、評估產品工藝的可靠性。另外測試技術還可進行優化潛力與降成本方面的評估,測試產品在不同方案以及在不同環境下的實際表現, 結合其理論設計、仿真分析進行回歸,指導后續的散熱設計。
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UG模具設計流道嘴套設計方法及注意事項
流道進膠的模具相信大家都不陌生,特別是一些汽車模具非常常見,有一些用到流道進膠的模具要求嘴必須設計熱嘴套,且嘴套必須設計運水便于冷卻、恒溫,那么嘴套該怎么設計,需要注意什么事項呢?下面我來給大家分享如何設計熱嘴套,希望對大家有用。 1.嘴套通常都是做圓的,能加工到位的地方用車床加工,與模仁的配合公差為H7/m6,壁厚要做到7-10mm,掛臺深度可以做到5-8mm,如下圖所示: 2.嘴套必須設計運水,保持恒溫,下圖為幾種嘴套運水的設計方案。 3.由于嘴套設計了運水,所以嘴套必須做定位防止轉動,將掛臺出切一個平位做管位,如圖所示: 4.由于嘴套設計了運水,所以嘴套必須設計密封圈,防止漏水,密封圈可以設計嘴套上,也可以設計在前模仁上,如圖所示: (文章轉載于網絡,僅供學習分享,如侵權,請聯系刪除) 現在很多學習UG編程 UG模具設計的小伙伴越來越多,很多人問我有沒有資料 第一本書看什么比較好,根據你們的需求,我將一些資料進行了分類管理,希望你們能前途無量。
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新風口下,設計現狀及發展前景
所謂熱設計,就是通過傳導機構的充分設計,使得熱量能夠充分被帶走或者被控制住,將終端設備的溫度始終控制在一定要求范圍內。 熱設計的基本要求就是要滿足設備預期的工作環境要求,滿足對冷卻系統的限制要求,熱設計與電氣設計、結構設計、可靠性設計同時進行,互相協調,力求提高產品各方面的性能并降低成本。 熱設計現狀 據統計,過是電子產品失效的首要原因。隨著電子產品熱耗上升化、設備小巧化、環境多樣化,熱設計的要求愈發嚴格,產品熱設計在整機中所占據的成本比重迅速增加,熱設計逐漸成長為產品核心競爭力因素之一。 而很大一部分企業其實沒有專業專職的熱設計人員,而是由結構工程師或電氣工程師憑經驗代勞,單一產品傳統簡單的散熱場景尚可應付,但是否存在過度設計,是否還有優化空間、非專業人員很難把控。 同時,電子產品迭代升級加快,性能、成本競爭加劇,產品的設計周期也被大大壓縮,傳統的經驗設計加樣機測試的方法已無法滿足市場需求。 熱設計發展前景 一、熱設計人才缺口大 熱設計是隨著通訊和信息技術產業的發展而出現的一個較新的行業,也是一個相當專業的細分領域。但其在PCB板、通訊、消費電子、車載電子、新能源電池、人工智能、電源等行業又至關重要。人才缺口大,發展前景一片光明。
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熱設計圖1
AI時代下的設計工作演進思考
但塑造這兩個前提,超出了熱設計工程師的能力和權力范圍。因此,當你決定在某家公司長期工作并計劃埋頭苦干前,先看看這兩個條件是否存在,或者是否正在朝這個方向發展。 2.3艱苦實踐,努力積累,是具備設計好方案能力的必經之路 熱設計工程師的工作重點在于系統而非個人。讓我們回到熱設計工程師本身。雖然熱設計不是一個難度很深的學科,但它仍需要廣泛的知識才能在遇到問題時想到合理的解決方案。熱設計工程師應盡可能多地了解目前市面上最先進、最常用、最便宜的散熱物料都有哪些,并通過自己專業的判斷,淘汰掉那些靠虛標參數、夸大其詞的供應商。許多時候,專業的熱設計團隊,甚至能威懾那些試圖用假冒偽劣產品獲取訂單的供應商。這也體現了研發的價值。 熱設計工程師除了不斷學習了解管理行業知識,擴充自己的知識庫之外,還需通過實踐來優化方案。電子產品千變萬化,沒有通用方案。一種方案要想達到最優,都必然涉及到許多效果很接近的方案的細節對比。思考盡可能多的方案,并通過測試或仿真設計,對方案進行排序和篩選。這項工作枯燥且耗時,但這也正是熱設計工程師工作量的體現,也是收集數據、強化底層認知的關鍵環節。 3、 AI時代的特別能力:設計工具的使用 3.1仿真工具的強大能力 這里有一個熱設計工程師獨具的關鍵能力,就是仿真工具的應用。仿真的本質是數值實驗,其可以在不真實制造有形的產品基礎上,僅通過輸入一些數據參數,就能計算散熱效果。靈活使用仿真軟件進行一些方案變動的計算非常方便,能夠快速積累工作經驗。
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專業設計人必學必會182講---電子產品散熱設計理論視頻課程課程
在全環化的運營環境背景中,電子產品同時又具有市場周期短、產品競爭激烈的特點,這使得快速高效的管理技術需求越來越迫切,企業如何高效地確定產品的散熱方案成為重中之重。 在產品設計初期,因產品的快速設計需求,正向的理論設計計算可以在幾小時內給出設計方案?;谡虻睦碚摶?通過建立產品理論計算模型進行方案的理論與可行性評估遴選,設計后期再通過測試確定方案效果的研發模式已經被很多企業采用。 顯然,基于正向的理論計算化的熱設計方法,可以以極快的速度完成產品的散熱設計工作,來獲得產品熱設計所需的準確信息。同時,由于其設計過程中不需消耗硬件資源,基本上沒有成本產生。因此可以說,正向理論方式的熱設計方法是一種快速高效低成本的產品開發模式,這使得正向理論的散熱設計方法被廣泛用于預測電子產品(器件)可靠性的溫度和故障確定最有效的方法。 第1章從產品熱設計的要求與方法開始。第2章為熱設計專業術語與理論計算,從熱設計基礎的各物理量理論知識原理到詳細的理論計算。第3章為傳導與傳熱機理,介紹了熱力學相關基礎知識。第4章介紹了與熱力學相關的流體相關基礎知識。第5章介紹了各類型散熱器制造工藝。第6章介紹芯片的封裝熱阻,對芯片的封裝熱阻部分做了全面的論述。第8章介紹散熱器擴散熱阻,從理論層面對散熱器底板與芯片的尺寸做匹配設計。第9-11章介紹了散熱風扇、熱管、VC等選型方法與應用原則。第12章介紹了產品的自然對流散熱設計的理論知識原理到詳細的理論計算方法。第13-14章針對不同類型的散熱片結構,介紹了產品的強制(風冷)對流散熱設計的理論知識原理到詳細的理論計算方法。第15章介紹了水冷板產品的對流散熱設計的理論知識原理到詳細的理論計算方法。第16章介紹了機箱類產品的系統級的散熱設計理論知識原理到詳細的理論計算方法。
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您真的了解設計與仿真嗎?
01 熱設計與仿真的概念 隨著電子器件與設備朝著微型化方向發展,功耗不斷上升,高熱流密度散熱的需求越來越迫切,熱設計也受到更多的重視。熱設計是采用適當可靠的方法控制產品內部所有電子元器件的溫度,使其在所處的工作環境條件下不超過穩定運行要求的最高溫度,以保證產品正常運行的安全性,長期運行的可靠性。此外,低溫環境下控制加熱量而使設備啟動也是可靠性的重要內容。在現代社會中,隨著人們對能源消耗和環境保護的重視程度不斷提高,熱設計已經成為了一項重要的技術領域。在通訊、安防、PC、汽車、LED以及逆變器等行業中越來越被重視,已成為產品研發中不可缺少的重要領域。 熱設計是指通過對產品或系統進行分析和模擬,確定其內部熱量分布和傳遞路徑,并通過優化設計來提高其性能的過程。根據應用領域不同,熱設計可以分為建筑熱設計、電子熱設計、汽車熱設計等不同類型。此外,根據設計目標的不同,熱設計還可以分為管理、傳遞、舒適性等不同方面。 圖源:百度 熱設計工作是一個閉環,從項目前期的結構設計,硬件布局,軟件控制,材料選型到后期的溫升測試,都應該有熱設計工程師的參與。同時,產品迭代速度加快的需求使得留給工程師的設計周期越來越短,因此,越來越多企業采用仿真來降低成本、加速研發,提升功率器件的性能可靠性,從而高效驅動熱設計。 例如,在對電子產品系統進行散熱仿真分析時,通常會用到散熱仿真軟件--采用計算機流體動力學技術(CFD),對系統在層流、湍流或過渡態狀態下的導熱、對流及輻射情況進行求解,獲得系統流動傳熱的參數分布。
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設計的重要性以及PCB電路板散熱設計技巧
(此文來自于”南京鏈研習社“ 微信公眾號,如需轉載請與作者聯系!) 了解更多熱設計資訊,請關注南京鏈研習社“ 微信公眾號! 本文部分內容摘自:”專業熱設計人必學必會182講---電子產品散熱設計理論視頻課程“ 第23章節中分內容。 專業熱設計人必學必會182講---電子產品散熱設計理論視頻課程(國內首套有關散熱理論設計的系統培訓課程) ANSYS ICEPAK 視頻培訓課程: 我所理解的仿真---ANSYS ICEPAK電子散熱仿真全套原創視頻教程 一、熱設計的重要性 電子設備在工作期間所消耗的電能,比如射頻功放,FPGA芯片,電源類產品,除了有用功外,大部分轉化成熱量散發。電子設備產生的熱量,使內部溫度迅速上升,如果不及時將該熱量散發,設備會繼續升溫,器件就會因過失效,電子設備的可靠性將下降。SMT使電子設備的安裝密度增大,有效散熱面積減小,設備溫升嚴重地影響可靠性,因此,對熱設計的研究顯得十分重要。 搞射頻的兄弟有柴,這樣散熱也行? 對于PCB電路板的散熱是一個非常重要的環節,那么PCB電路板散熱技巧是怎樣的,下面我們一起來討論下。 對于電子設備來說,工作時都會產生一定的熱量,從而使設備內部溫度迅速上升,如果不及時將該熱量散發出去,設備就會持續的升溫,器件就會因過而失效,電子設備的可靠性能就會下降。因此,對電路板進行很好的散熱處理是非常重要的。 二、印制電路板溫升因素分析 引起印制板溫升的直接原因是由于電路功耗器件的存在,電子器件均不同程度地存在功耗,發熱強度隨功耗的大小變化。
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可靠性電子產品設計知識 附電子設備可靠性設計指南徐維新下載
液冷式冷板散熱是一種常用的散熱方式,其流密度大(可達 45×103W/m2)、散熱效率高、負載均勻、溫度梯度小、結構緊湊。與同體積的其他換器相比,質量輕、換面積大,適用于大功率元器件的散熱,被廣泛用在機載電子產品中。 在設計冷板時,要考慮泵的壓力、冷卻液的流量、冷卻液的溫升、冷板表面溫度冷卻劑的二次冷卻等諸多因素,以合理地制定結構方案。 三、電子產品熱設計的基本問題及要求 對電子產品進行熱設計,需要事先明確幾個問題。 (1)電子產品(包括發熱元器件)的特性 熱設計的基本依據是元器件的特性(也叫的邊界條件),包括元器件(或產品)的發熱功率、發熱元器件(或產品)的散熱面積,發熱元器件或熱敏元器件(或產品)的最高允許工作溫度及溫度環境等。這些數據參數一般由元器件數據手冊(制造廠家提供)給出,設計師借此確定散熱方案及冷卻介質流量。當這種數據資料不足時,原則上不能準確地進行熱設計,需要設計者通過測量和試驗確定各個參數,以保證設計的準確性。 (2)元器件(或產品)的環境溫度 傳導的原則是:熱量總是從高溫物體傳給低溫物體,傳遞的速度與溫差、傳輸方式(或介質)有關。相同的傳輸方式下,溫差越大熱量傳遞越快。可見,電子產品(包括發熱元器件)的最終溫度除了與元器件的特性有關外,還與所處的環境溫度密切相關。因此,進行熱設計前必須準確了解電子產品(或元器件)所處工作環境的溫度。 實際工作中,通常根據元器件(或產品)的工作環境溫度及元器件(或產品)的最高允許溫度確定散熱系統中冷卻劑的進出口溫度(溫差值),并將此作為熱設計初步估算時的參考數據。
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汽車電子設計仿真技術專題分享會圓滿落幕!
安世亞太流體應用工程師田童詳細介紹了ANSYS數字孿生解決方案,先在系統設計的早期構建系統一維模型并驗證,再通過特有的三維模型降階技術把三維模型引入系統仿真,然后通過特有的三維模型降階技術把三維模型引入系統仿真,最后把系統模型部署到運行環境提升運營維護。 Part3 測試技術與測試方案 特邀嘉賓葛月為來賓們介紹了測試的國際標準、電壓法測試結溫的原理、瞬態測試原理,并現場演示了測試設備的完整使用方法,通過電壓和電流將器件加熱,再反向讀取IGBT冷卻過程中的變化,通過修正K系數得到熱阻。 Part4 汽車電子熱設計仿真案例 安世亞太資深流體技術專家俞斌根和大家分享了汽車電子熱設計仿真案例,包含被動散熱熱設計案例和主動散熱熱設計案例兩個部分。 被動散熱熱設計案例的基本條件是:環境影響因素相對較??;功耗低、熱源分散;安裝條件、設備外形尺寸限制少,理論散熱表面足夠大。機柜內設計通常有空腔設計、方向性導熱設計、熱管冷端設計、部分輻射設計;機柜外設計通常有散熱翅片設計、熱管設計、外部輻射設計。仿真評估重點在于大功耗器件的散熱設計、標準要求場景的設計、惡劣應用場景的設計。俞老師后續展示了經典被動設計的案例,如視訊設備熱設計評估、LED電源、5G通訊設備等等。 主動散熱熱設計案例的基本條件是:功耗高、熱源集中;安裝條件、設備外形尺寸明確限制,散熱面積有限;無法設計出自然散熱的有效方案。機柜內設計通常有風冷、管路液冷、噴淋蒸發;機柜外設計通常有散熱翅片設計、風機強迫風冷。
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新能源電動汽車水冷電機散熱理論設計仿真管理分析
南京青松熱設計工作室精彩視頻教程: 電子產品散熱理論設計視頻培訓課程: 專業熱設計人必學必會182講---電子產品散熱設計理論視頻課程(國內首套有關散熱理論設計的系統培訓課程) ANSYS ICEPAK 視頻培訓課程: 我所理解的仿真---ANSYS ICEPAK電子散熱仿真全套原創視頻教程 水冷電機散熱理論設計與仿真視頻培訓課程: 新能源電動汽車水冷電機散熱理論熱設計與ANSYS ICEPAK仿真 大功率開關電源仿真視頻培訓課程: 電解電容的發熱損耗計算與分析 更多有關熱設計仿真課程,請加微信咨詢! 添加好友時請注明(姓名-公司-職位) 有關ANSYS ICEPAK與熱設計相關學習交流可加入我們ICEPAK散熱設計學習交流-2群(1群已滿),群號: 79973675,或加入我們的微信群。
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熱設計圖2
2013?;萍茧娮赢a品設計專題免費培訓(廣州)邀請函
?;萍?013電子產品熱設計培訓(廣州)邀請函.pdf 尊敬的閣下: 您好!海基科技公司將于2013年4月25日在廣州舉辦“?;萍?013電子產品熱設計培訓”,現誠邀您參加。 培訓背景: 隨著電子設備微型化、輕型化和可靠性要求不斷提高,熱設計在電子產品設計過程中的重要性不斷凸顯。為了滿足這方面不斷增長的需求,海基科技公司將于2013年4月25日在廣州舉辦?;萍?013電子產品熱設計培訓。來自?;萍嫉馁Y深工程師們將與您分享電子產品熱設計方面的最新案例,希望本次培訓對于改進您的電子產品熱設計有較大幫助。 ?;萍甲?998年進入CFD領域以來一直關注電子產品熱設計,2012年3月與美國Mentor Graphics強勢聯合建立了中國區頂級合作關系,進一步擴充了?;腃FD產品線,從而可以在電子產品熱設計領域提供領先的產品和服務。在Mentor Graphics的支持下,海基科技于2012年先后在武漢和廣州舉辦了電子產品熱設計高級技術研討會,獲得了熱烈反響。應廣大用戶要求,?;萍紝⒂谖靼病⒊啥?、廣州分別舉辦2013電子產品熱設計專題培訓,請選擇離您最近的城市參加。 培訓相關信息: 時間:2013年4月25日 地點:廣州 聯系人:李蓓 郵件:libei@sheenray.com 電話:021-64878366轉817/18821250820 傳真:021-54892033
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注塑模具流道嘴套的設計方法及注意事項
注塑模具流道進膠的模具現在使用特多別,特別是汽車模具非常多,有用到流道進膠的模具要求嘴必須設計熱嘴套,且嘴套一定要設計運水便于冷卻、恒溫,那么嘴套要怎么設計呢,需要注意什么事項呢?下面我來給大家分享如何設計熱嘴套? 1、嘴套通常是做圓形的,能加工到位的地方直接用車床加工,與模仁的配合公差為H7/m6,壁厚做到7-10mm,掛臺深度做到5-8mm,如下圖所示: 2、嘴套必須設計運水,保持恒溫,下面為幾種嘴套運水的設計方案。 3、由于嘴套設計了運水,所以嘴套必須要做定位防止轉動,將掛臺出切一個平位做管位,如圖所示: 4、由于嘴套設計了運水,所以嘴套必須設計密封圈,防止漏水,密封圈可以設計嘴套上,也可以設計在前模仁上,如圖所示: 今天分享就到這里啦!現在有很多學習 UG模具設計的小伙伴越來越多,我會持續分享模具設計的干貨和技術資料,希望你們能在這行業發光發熱。關注我不迷路~~
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聊一聊電子產品的設計技術
這些特點或多或少都會與熱設計工作相關,尤其是在5G和AI盛行的年代,電子產品的流密度越來越高,這給熱設計工作帶來巨大的挑戰。 熱設計的方法一般有理論分析法、測試法以及仿真法。工業產品復雜,只有比較少的理論分析解;測試是熱設計的重要手段,但周期長成本高而且在產品設計的前期是沒有樣品測試的;而仿真能很好地彌補理論分析和測試的不足,且已大量應用于工程實踐中。理論分析,測試和仿真,三者相輔相成,在可以預見的未來,仿真扮演著越來越重要的角色。 權威機構調查顯示,電子產品失效原因中55%跟溫度相關,因此電子產品的熱設計至關重要。 Ansys電子散熱解決方案專注于電子產品的熱設計仿真的相關問題, 主要涉及電子產品包括芯片封裝、PCB 板、機箱系統等。跟溫度相關的多物理場耦合仿真問題也是此電子散熱關注的重點,如電熱耦合問題、結構耦合問題、電熱結構耦合問題等。 1. 芯片封裝級散熱分析 可編程性強,自動化程度高。 精細化 Die 熱源 (CTM模型) RedHawk-Icepak電熱耦合仿真 SIwave-Icepak基板電熱耦合仿真 3D Layout-Icepak基板電熱耦合仿真 封裝級電熱結構耦合仿真 常用熱阻提取 多 Die DELPHI 網絡模型提取 強大的可編程性使自動化程度大幅提高 2. PCB 板級散熱分析 完善的流程,出眾的精度。 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影響的分析 簡單的直流壓降損耗計算 傾斜PCB 板仿真 3. 機箱/大系統級仿真 處理復雜模型的能力,業界領先。
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《從零開始學散熱》討論題:設計目標很容易制定嗎?
在這種情形下,如果要把設計做透, 就需要分析對應的 5 年壽命的芯片溫度要求是多少,按照這個新的溫度目標來設計。而 確定 5 年壽命對應的溫度,這件事并不容易做到。 熱設計有很多看似簡單,但實際上深究起來非常復雜問題。理解了這些問題背后的 機理,你才能更深入地理解管理。 你會看到,這門課程提到的后續的很多問題,都有這個特征。 從零開始學散熱 視頻課程匯總: 1—從零開始學散熱 —— 熱設計200問 從零開始學散熱 —— 熱設計200問視頻教程_培訓課程-技術鄰 (jishulink.com) 2—從零開始學散熱——實用Flotherm仿真培訓教程 從零開始學散熱——實用Flotherm仿真培訓教程視頻教程_培訓課程-技術鄰 (jishulink.com) 3—從零開始學散熱——實用Ansys Icepak仿真教程 從零開始學散熱——實用Ansys Icepak仿真教程視頻教程_培訓課程-技術鄰 (jishulink.com) 4—從零開始學散熱——實例、方法和思維 從零開始學散熱——實例、方法和思維視頻教程_培訓課程-技術鄰 (jishulink.com)
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