熱耦合
關(guān)注創(chuàng)建者：上海安世亞太 創(chuàng)建時間：2021-12-27
熱耦合的視頻教程
Workbench電磁多物理場耦合課程之“Maxwell與Thermal、Fluent磁熱耦合工程應(yīng)用”
磁力雙向耦合分析關(guān)鍵點； 11） Workbench平臺磁熱、磁結(jié)構(gòu)應(yīng)力耦合數(shù)據(jù)傳遞關(guān)鍵點； 12） Workbench平臺磁熱、磁結(jié)構(gòu)振動噪聲耦合分析關(guān)鍵點。
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泵殼的穩(wěn)態(tài)熱-結(jié)構(gòu)耦合分析_基于ANSYSWorkbench的熱結(jié)構(gòu)耦合順序分析
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NX鋁板冷卻熱流耦合仿真（Simcenter 3D）
本案例詳細(xì)講解了如何在NX軟件中對鋁板的降溫過程進行一個熱流耦合分析，本案例分別進行了穩(wěn)態(tài)熱流耦合和瞬態(tài)熱流耦合分析。
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熱耦合的實例教程
芯片級功耗分析工具，如Ansys、RedHawk或Totem生成芯片熱模型(CTM)，該模型以精細(xì)的網(wǎng)格功耗圖表示設(shè)備加熱的影響。Ansys Sentinel-TI是一個有限元工具，用于模擬和求解集成電路封裝（如3D-IC）中芯片的熱分布。該模型使用CTM功率以及來自板級CPS分析的系統(tǒng)熱邊界條件，或使用Ansys Icepak的系統(tǒng)級熱分析，這是一種使用計算流體動力學(xué)（CFD）仿真的系統(tǒng)級熱求解方法。CTM包含芯片的總功耗。這包括與溫度相關(guān)的設(shè)備漏電功耗和內(nèi)部連接層金屬分布數(shù)據(jù)。
盡管芯片內(nèi)部連接層中導(dǎo)線的自加熱只占總功耗的一小部分，但當(dāng)技術(shù)擴展到16/14nm及以下時，導(dǎo)線上的電流密度和電阻都會增加，導(dǎo)致局部自加熱和溫度顯著上升。芯片上的導(dǎo)線段數(shù)以百萬計，因此很難使用場求解器（如FEM或CFD）求解自加熱問題。RedHawk和Totem使用了一種新穎有效的方法來計算導(dǎo)線的溫升以及熱耦合效應(yīng)。為了精確進行EM分析，將CTM流的基礎(chǔ)溫度與導(dǎo)線上的溫升結(jié)合在一起，利用包含導(dǎo)線自加熱和熱耦合的新方法來進行計算。
圖2：設(shè)備和導(dǎo)線上的自熱引起的熱耦合
設(shè)備和導(dǎo)線上的自加熱引起的熱耦合如圖2所示。利用通用有限元分析工具Ansys Mechanical對埋在介質(zhì)中的每根導(dǎo)線后端(BEOL)自加熱(T)的增加進行預(yù)演。預(yù)演過程考慮了幾何和物理因素。這些因素包括電流、導(dǎo)線的電阻和幾何形狀、電介質(zhì)層的厚度、電介質(zhì)的位置和熱導(dǎo)率以及附近金屬的含量。介質(zhì)中的溫度衰減行為是計算導(dǎo)線間熱耦合的關(guān)鍵。有了T和溫度衰減特性，利用線性疊加法就可以方便有效地計算導(dǎo)線間的熱耦合。
圖3：CPS環(huán)境中的3D-IC封裝（右）和CFD的熱邊界條件（左）
使用Icepak生成的邊界條件對3D-IC進行CPS熱仿真的結(jié)果如圖3所示。
展開 圖6 電磁熱耦合載荷傳遞量類型圖
04
仿真結(jié)果
電磁場計算結(jié)果
INTESIM計算得到線圈的電流密度如圖7所示。
圖7 線圈的電流密度
INTESIM計算得到鍋體底部的渦流密度如圖8所示。
圖8 鍋底的渦流密度
電磁爐的鍋體底部熱損耗如圖9所示。
圖9 鍋體底部熱損耗
熱場計算結(jié)果
查看整體的溫度分布如圖10所示。
圖10 整體的溫度分布
查看鍋體底部的溫度分布如圖11所示。
圖11 鍋體底部的溫度分布
查看陶瓷的溫度分布如圖12所示。
圖12 托盤的溫度分布
05
總結(jié)
本案例使用INTESIM軟件，基于渦流場分析、熱場分析和非匹配網(wǎng)格映射插值等功能，實現(xiàn)了電磁-熱耦合分析求解。仿真計算得到的熱損耗和溫度結(jié)果與對標(biāo)軟件結(jié)果基本吻合。本案例驗證了INTESIM多物理場仿真模塊中的電磁-熱耦合仿真功能，對渦流場分析和熱場分析及耦合仿真進行應(yīng)用驗證，能夠為廣大用戶在電器領(lǐng)域中的電磁場、熱場耦合仿真應(yīng)用提供可行方案。
文章來源: 英特仿真INTESIM
展開 雙向流熱
耦合計算
1、雙向流熱耦合簡介
2、雙向流場計算原理
3、雙向傳熱計算原理
4、雙向流熱耦合分析系統(tǒng)
5、流場計算設(shè)置
6、固體傳熱計算設(shè)置
7、系統(tǒng)耦合器計算設(shè)置
8、后處理技術(shù)
工程實例-1：內(nèi)部生熱結(jié)構(gòu)的對流傳熱計算
穩(wěn)態(tài)熱固耦合計算（結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)熱應(yīng)力分析）
1、穩(wěn)態(tài)熱固耦合簡介
2、固體域計算原理
3、穩(wěn)態(tài)熱固耦合分析系統(tǒng)
4、計算模型與網(wǎng)格
5、傳熱計算設(shè)置
6、固體計算設(shè)置
7、后處理技術(shù)
工程案例-1：散熱片熱固耦合分析與熱應(yīng)力計算
工程案例-2：加氫反應(yīng)器裙座穩(wěn)態(tài)熱應(yīng)力與熱疲勞計算
瞬態(tài)熱固
耦合計算
1、瞬態(tài)熱固耦合簡介
2、固體瞬態(tài)動力學(xué)計算原理
3、瞬態(tài)熱固耦合分析系統(tǒng)
4、計算模型與網(wǎng)格
5、傳熱計算設(shè)置
6、固體計算設(shè)置
7、后處理技術(shù)
8、雙向熱固耦合計算的探討
工程案例-1：泵殼瞬態(tài)熱應(yīng)力計算
工程案例-2：壓力容器的瞬態(tài)熱應(yīng)力計算與熱應(yīng)力對其振動模態(tài)的影響評估
單向流固
耦合計算
1、單向流固耦合簡介
2、單向流固耦合分析系統(tǒng)
3、計算模型與網(wǎng)格
4、流場計算設(shè)置
5、固體計算設(shè)置
6、后處理技術(shù)
工程案例-1：多通管單向穩(wěn)態(tài)流固耦合計算
工程案例-2：風(fēng)吹方柱單向穩(wěn)態(tài)態(tài)流固耦合計算
動網(wǎng)格
技術(shù)
1、光順法
2、分層網(wǎng)格法
3、網(wǎng)格再生技術(shù)
4、動網(wǎng)格計算設(shè)置技巧
展開 單向流-熱-固耦合計算流程
雙向流-熱-固耦合計算流程
雙向流-熱-固耦合計算的重啟動
雙向流-熱-固耦合后處理
雙向流-熱-固耦合的收斂控制
案例9：三通管接頭流固熱耦合計算
案例10：汽車排氣歧管流固熱耦合計算
1.
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
3、與剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合相關(guān)的工程師
你會得到什么：
1、掌握剎車盤三維模型的繪制
2、掌握剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合分析相關(guān)的材料參數(shù)設(shè)置
3、理解剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的分析步的建立
4、學(xué)習(xí)剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的相互關(guān)系的設(shè)置
5、了解剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合網(wǎng)格的劃分
6、學(xué)習(xí)剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的載荷施加
7、學(xué)習(xí)結(jié)果后處理的查看與對比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了使用ABAQUS進行剎車盤熱結(jié)構(gòu)耦合的分析。
本案例操提供了分析相關(guān)的分析文件。
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熱耦合的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
熱耦合的最新內(nèi)容
Ansys應(yīng)用類系列網(wǎng)絡(luò)研討會——熱仿真系列專題已上線，將重點介紹 Ansys 多款求解器矩陣在電子散熱、電熱耦合及復(fù)雜熱管理問題中的實際應(yīng)用。無縫的工作流，為幾乎所有跨行業(yè)、跨應(yīng)用的熱挑戰(zhàn)提供高精度答案，有效降低設(shè)計后期的熱風(fēng)險，大幅加速產(chǎn)品上市進程。歡迎報名參會了解更多！
擁有多年工程仿真經(jīng)驗，現(xiàn)從事仿真技術(shù)應(yīng)用與技術(shù)支持工作，面向電子高科技、汽車、家電等行業(yè)，專注結(jié)構(gòu)/流體/熱多物理場耦合仿真應(yīng)用。
6/11 | Discovery 2026 R1 更加快速便捷的參數(shù)化優(yōu)化
主題簡介：在產(chǎn)品研發(fā)過程中，如何更高效地完成設(shè)計探索與參數(shù)優(yōu)化，始終是提升創(chuàng)新效率的關(guān)鍵。
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8/4 | AEDT Icepak系統(tǒng)級多物理場熱設(shè)計方案
講師簡介：
張理想 | Ansys 主任應(yīng)用工程師
主題簡介：Ansys Icepak 在系統(tǒng)級熱仿真中以電-熱耦合為核心，能將電磁損耗精確導(dǎo)入三維 CFD，并以單向或雙向耦合方式完成功率器件與整機在瞬態(tài)工況下的溫度預(yù)測與熱點定位。
解決的問題：考慮刻蝕偏差及厚度變異性的幾何形狀一致性傳播，應(yīng)用于光學(xué)FDTD仿真及電-熱-光耦合。
玻塑混合鏡頭因成本優(yōu)勢與成像潛力被廣泛應(yīng)用<sup>[2]</sup>，但塑膠與玻璃材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)差異、結(jié)構(gòu)件與光學(xué)元件的熱變形耦合，易引發(fā)鏡片位移、面型畸變，最終導(dǎo)致適配像面偏移，產(chǎn)生熱離焦。</p><p>傳統(tǒng)光學(xué)設(shè)計僅考慮折射率隨溫度的變化，無法模擬結(jié)構(gòu)熱脹冷縮帶來的擠壓應(yīng)力與位移影響；單一有限元分析雖能獲取結(jié)構(gòu)變形數(shù)據(jù)，卻難以轉(zhuǎn)化為光學(xué)性能評價指標(biāo)。
詳細(xì)介紹汽車用材料的高精度參數(shù)標(biāo)定與卡片構(gòu)建技術(shù)；探討整車碰撞試驗用壁障的精細(xì)化建模方法，助力整車碰撞模型精度提升；構(gòu)建沙坑模型，描述車輛沙坑翻滾過程中地形與車體相互作用的仿真實現(xiàn)；構(gòu)建新能源汽車電池包機-電-熱多物理場耦合仿真模型，深入分析機械濫用條件下動力電池的電壓響應(yīng)與溫度演變規(guī)律，為電池安全性設(shè)計提供理論支撐。
時間：5月21日， 14:00-15:00
合作伙伴：上海莎益博
地點：線上
費用：免費
點擊了解詳情
5月22日 | 仿真助力AR/VR光學(xué)設(shè)計研發(fā)
簡介：面向 AR/VR 近眼顯示行業(yè)，聚焦光波導(dǎo)、輕薄化、光學(xué)效率、雜散光、環(huán)境穩(wěn)定性等核心痛點，分享從納米級光子設(shè)計到系統(tǒng)級光學(xué)驗證、光機熱多物理場耦合的全流程仿真方法，結(jié)合案例講解如何縮短研發(fā)周期、降低樣機成本
工程價值
獲取用于瞬態(tài)熱-力耦合仿真所需的粘彈性參數(shù)與熱物理參數(shù)，精確預(yù)測產(chǎn)品的動態(tài)剛度、生熱及在長期載荷下的松弛或蠕變行為。
我司測試獲得的典型材料等雙軸蠕變曲線
環(huán)境與時間效應(yīng)
評估材料在長期使用與環(huán)境暴露下的性能演變，保證產(chǎn)品全生命周期的可靠性。
核心測試
循環(huán)軟化測試、與老化相關(guān)的性能測試、臭氧測試。
產(chǎn)品焊腳示意圖以及溫度場仿真結(jié)果
利用LS-DYNA軟件對熱風(fēng)焊工裝及產(chǎn)品進行建模，調(diào)用不可壓縮計算流體動力學(xué)（ICFD）流體仿真模塊，并耦合熱以及結(jié)構(gòu)模塊，實現(xiàn)流-固-熱多物理場耦合仿真，在模型中對熱空氣流體及其環(huán)境件進行分析，獲得模型各處流體流動狀態(tài)、塑料產(chǎn)品焊腳的熱分布等結(jié)果。
耦合熱傳導(dǎo)分析：針對復(fù)雜結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)問題，平衡計算精度與速度。
