Icepak熱分析與優(yōu)化
關(guān)注創(chuàng)建者：石老師 創(chuàng)建時間：2016-11-23
Icepak熱分析與優(yōu)化的視頻教程
Icepak熱分析視頻教程（65講）
以實例驅(qū)動方式講解icepak熱場仿真，從界面到參數(shù)設(shè)置，由淺入深，通過本課程的學(xué)習(xí)可以全面掌握icepak熱分析在電機、電子行業(yè)仿真應(yīng)用。
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Maxwell IcePak 雙向耦合熱分析
??? 在電子設(shè)備中，熱一般是由電產(chǎn)生的，電流通過導(dǎo)體，由于電阻產(chǎn)生發(fā)熱，發(fā)出的熱量導(dǎo)致導(dǎo)體溫度升高，而一般導(dǎo)體的電阻率跟溫度成正相關(guān)，即導(dǎo)體越熱電阻越大，在電流不變的情況下，發(fā)熱功率也會變大，如此循環(huán)直到達到平衡。 ?? Maxwell 和icepak的耦合仿真可以進行雙向數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)雙向耦合。
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論文復(fù)現(xiàn)—基于變密度法的二維結(jié)構(gòu)熱拓?fù)?em>優(yōu)化設(shè)計與分析研究
共計11講，目錄及內(nèi)容簡介如下： 第1講 課程介紹（整個COMOSL的一個課程體系介紹） 第2講 變密度法背景介紹（傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法無法滿足要求，變密度法為什么出現(xiàn)） 第3講 熱傳導(dǎo)理論講解（推到熱傳導(dǎo)控制方程的最終表達式）、 第4講 變密度法理論講解（如何對導(dǎo)熱系數(shù)k構(gòu)建方程）、 第5講 目標(biāo)函數(shù)及約束理論（已算數(shù)平均溫度、幾何平均溫度及溫度梯度最小最為目標(biāo)，材質(zhì)百分百作為約束）
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Icepak熱分析與優(yōu)化的實例教程
==================分割線，以下為正文====================
[ 摘 要 ] 本文以獲得最優(yōu)的整機結(jié)構(gòu)布局為目標(biāo)，采用ICEPAK軟件對若干型號的光伏逆變器進行了熱設(shè)計。首先介紹了相變導(dǎo)熱墊片在光伏逆變器散熱方案中的應(yīng)用，根據(jù)熱仿真結(jié)果證實了比原始方案“陶瓷墊片”具有更好的工藝性和價格優(yōu)勢、更小的溫升。接著利用ICEPAK出色的溫度/流體場解算能力，闡述了如何利用熱仿真結(jié)果輔助某型三相光伏逆變器調(diào)整機械設(shè)計，最終達到結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程。
[ 關(guān)鍵詞 ] 相變 熱仿真 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
1. 前言
機械設(shè)計是光伏逆變器整機研發(fā)的重要內(nèi)容，而光伏逆變器本身的結(jié)構(gòu)特點決定了大部分機械件的總體尺寸、空間布局、形狀暨材質(zhì)選擇又取決于整機熱設(shè)計。傳統(tǒng)的熱設(shè)計方法有解析法和實驗法。由于在實際產(chǎn)品中熱傳輸途徑非常復(fù)雜，解析法通常僅具有理論上的指導(dǎo)意義而難以滿足工程實際需求。實驗法雖然具有準(zhǔn)確度高的優(yōu)點，但是卻有耗時長、成本高及難以探測系統(tǒng)內(nèi)部溫度等缺點。而基于流體力學(xué)、傳熱學(xué)、數(shù)值分析的現(xiàn)代熱仿真技術(shù)是一種高技術(shù)、高速度、低成本的方法，它對優(yōu)化光伏逆變器的熱設(shè)計、為機械設(shè)計提供合理方向具有重要指導(dǎo)意義。隨著商用數(shù)值仿真軟件的完善，熱仿真技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文通過產(chǎn)品實例，介紹了利用行業(yè)領(lǐng)先的Icepak軟件熱仿真來指導(dǎo)光伏逆變器結(jié)構(gòu)優(yōu)化。仿真結(jié)果都經(jīng)過實際產(chǎn)品的實驗驗證，誤差均較小，表明Icepak具有較高的工程實用價值。
2. 相變導(dǎo)熱墊片的應(yīng)用
某型單相組串光伏逆變器早期散熱方案如圖1，熱源為BOOST側(cè)晶體管和逆變側(cè)晶體管，晶體管與散熱器間為2mm厚陶瓷墊片。為獲得更好的導(dǎo)熱效果，陶瓷墊片兩個底面要預(yù)先涂導(dǎo)熱膏。在安裝時為定位各陶瓷墊片，又需要事先將2個“陶瓷墊片定位塑料框(圖2)”固定在散熱器上。
展開 AEDT Icepak 是 Ansys Electronics Desktop（AEDT）平臺中用于電子熱管理的 CFD 求解器。它基于 Ansys Fluent CFD 求解器，可預(yù)測 IC 封裝、PCB、電子裝配體、外殼和電力電子設(shè)備中的氣流、溫度和熱傳遞，為電子冷卻提供強大解決方案。
8月5日，Ansys官方研討會『AEDT Icepak降階模型：動態(tài)熱管理及快速優(yōu)化解決方案』從AEDT Icepak降階模型出發(fā)，講解動態(tài)熱管理及快速優(yōu)化解決方案，下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時間：8月5日（星期二），16：00-17：00
內(nèi)容簡介：在電子設(shè)備行業(yè)中，隨著3DIC（三維集成電路）技術(shù)的快速發(fā)展，動態(tài)熱管理成為確保設(shè)備性能與可靠性的關(guān)鍵。為應(yīng)對傳統(tǒng)熱仿真方法在復(fù)雜3DIC結(jié)構(gòu)中計算量大、耗時長的挑戰(zhàn)，AEDT Icepak的ROM（降階模型）技術(shù)提供了一種快速且高精度的熱仿真解決方案。該技術(shù)通過一維ROM和三維ROM靈活應(yīng)對不同熱管理場景：一維ROM適用于簡化的熱傳導(dǎo)分析，三維ROM則能處理復(fù)雜的熱對流和熱輻射問題。憑借ROM技術(shù)，工程師可在不犧牲精度的前提下顯著提升熱仿真速度，加速設(shè)計迭代，為3DIC的高效熱管理提供強大支持，成為行業(yè)熱仿真領(lǐng)域的突破性工具。
講師：
廉海潯 | Ansys應(yīng)用工程師主管
同濟大學(xué)動力工程碩士。在熱管理，多物理場耦合有豐富的仿真經(jīng)驗，目前負(fù)責(zé)Icepak的產(chǎn)品支持及多物理場解決方案的研究和推廣。
形式：線上
費用：免費
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技術(shù)鄰簡介：
技術(shù)鄰專注于工科技術(shù)社區(qū)，從最早的CAE技術(shù)社區(qū)（中國CAE聯(lián)盟）發(fā)展而來，在CAE領(lǐng)域有20年的教學(xué)和咨詢服務(wù)經(jīng)驗。
展開 一、背景
某手持家電設(shè)備，工作時間小于十分鐘，但工作電流較大，會產(chǎn)生大量的熱，需評估電池支架以及外殼（手持區(qū)域）的溫度情況。
二、方案
將電池包在Space Claim中進行適當(dāng)幾何簡化，在Icepak中完成瞬態(tài)熱分析。
三、分析結(jié)果（支架某點溫度響應(yīng)曲線）
仿真結(jié)果
測試結(jié)果
支架溫度分布云圖
【培訓(xùn)講師】 上海安世匯智流體技術(shù)專家
【培訓(xùn)時間】 2023年9月6日-9月8日
【培訓(xùn)費用】 4500元/人
【培訓(xùn)等級】 中 級
【培訓(xùn)地點】 上海安世匯智公司，上海市浦東新區(qū)平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓
【培訓(xùn)特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項目經(jīng)驗豐富，精準(zhǔn)匹配行業(yè)
—— 理論與上機結(jié)合，教學(xué)質(zhì)量有保障
—— 真實案例教學(xué)，貼合企業(yè)實際需求
—— 設(shè)立分級課程，循序漸進培養(yǎng)仿真能力
—— 安世亞太官方培訓(xùn)證書，豐富職業(yè)履歷
【培訓(xùn)日程】
時間
具體內(nèi)容
第一天
Icepak軟件基本功能特色介紹
Icepak模型庫、對象庫、材料庫等的詳細(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)雜對象建立、編輯對齊工具介紹
相關(guān)案例操作
第二天
物理模型介紹，自然對流、強迫對流等邊界條件設(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)化分析流程簡介
Icepak/AEDT 參數(shù)化設(shè)計、分析（單物理場/多物理場耦合）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
【報名鏈接】
https://www.wenjuan.com/s/jaQVVfE/
（開課前一周截止報名）
【小貼士】
· 本次課程有上機操作環(huán)節(jié)，我們會準(zhǔn)備好電腦與軟件；若報名人數(shù)超額，則需部分學(xué)員攜帶自己的電腦，我們會為您裝好試用軟件。
· 本次課程含工作午餐，不含其他食宿費用。
展開 熱設(shè)計是隨著通訊和信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)的，且越來越被重視。隨著設(shè)備性能的不斷提升和人們對于便攜化和微型化要求的不斷提升，設(shè)備的功耗不斷上升，而體積趨于減小，高熱流密度散熱需求越來越迫切 。
在電子設(shè)備中，熱一般是由電產(chǎn)生的，電流通過導(dǎo)體，由于電阻產(chǎn)生發(fā)熱，發(fā)出的熱量導(dǎo)致導(dǎo)體溫度升高，而一般導(dǎo)體的電阻率跟溫度成正相關(guān)，即導(dǎo)體越熱電阻越大，在電流不變的情況下，發(fā)熱功率也會變大，如此循環(huán)直到達到平衡。
Maxwell 和icepak的耦合仿真可以進行雙向數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)雙向耦合。電磁仿真將發(fā)熱功率傳遞給熱仿真作為功率輸入，熱仿真將溫度結(jié)果輸入電磁仿真更新導(dǎo)體的電阻率，電磁仿真按照更新后的電阻率重新計算熱功率，如此循環(huán)，直到達到平衡。
這里使用一個實例來介紹如何實現(xiàn)這個過程。
假設(shè)有三根母排，每根母排通過有效值為1000A的50Hz的交流電，相鄰兩相間的相位差為120°，考察這三根排在空氣中自然對流的情況下的溫升情況。
由于有集膚效應(yīng)和臨界效應(yīng)，電流在這三根排中是不均勻分布的，如下的電流密度矢量圖顯示
一般中間相的發(fā)熱功率相對其它兩相來說是最大的，將電磁計算的發(fā)熱功率映射到icepak中。 Icepak計算這三根銅排在空氣中的自然對流情況下的冷卻情況
再將icepak中的溫度映射回maxwell中
Maxwell 按照這個新的溫度計算對應(yīng)的電阻率，從而得到新的發(fā)熱功率。
再將發(fā)熱功率映射給icepak, 如此往復(fù)，直到icepak中的溫度不再變化，完成迭代。
例子雖然簡單，但過程是完整的，在下方將會有完整的逐步的步驟演示。
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Icepak熱分析與優(yōu)化的最新內(nèi)容
AEDT Icepak 是 Ansys Electronics Desktop（AEDT）平臺中用于電子熱管理的 CFD 求解器。它基于 Ansys Fluent CFD 求解器，可預(yù)測 IC 封裝、PCB、電子裝配體、外殼和電力電子設(shè)備中的氣流、溫度和熱傳遞，為電子冷卻提供強大解決方案。
8月5日，Ansys官方研討會『AEDT Icepak降階模型：動態(tài)熱管理及快速優(yōu)化解決方案
1.1 優(yōu)化設(shè)計概述
所謂優(yōu)化，是指最大化或最小化，而優(yōu)化設(shè)計是指尋找一種方案以滿足所有的設(shè)計要求，并且需要的支出最少。
優(yōu)化設(shè)計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數(shù)值法--借助計算機和有限元，通過反復(fù)迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復(fù)雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應(yīng)用于工程中。
隨著計算機的發(fā)展
摘 要：針對某品牌汽車B柱內(nèi)板的成形工藝問題，研究了零件22MnB5高強度鋼的熱沖壓成形參數(shù)對成形質(zhì)量的影響，以最大減薄率、最大增厚率和最大回彈量為評價目標(biāo)，通過正交實驗和極差分析，獲得零件熱沖壓成形的最優(yōu)工藝參數(shù)，并完成最優(yōu)工藝參數(shù)的成形仿真和回彈分析，仿真結(jié)果表明零件的厚度分布均勻，零件最大減薄率為10.1%,最大增厚率為7.1%,零件的回彈量小，最大回彈量為0.714 mm,該零件成形質(zhì)量符合設(shè)計要求
【培訓(xùn)講師】 上海安世匯智流體技術(shù)專家
【培訓(xùn)時間】 2023年9月6日-9月8日
【培訓(xùn)費用】 4500元/人
【培訓(xùn)等級】 中 級
【培訓(xùn)地點】 上海安世匯智公司，上海市浦東新區(qū)平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓
【培訓(xùn)特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項目經(jīng)驗豐富，精準(zhǔn)匹配行業(yè)
—— 理論與上機結(jié)合，教學(xué)質(zhì)量有保障
—— 真實案例教學(xué)，貼合企業(yè)實際需求
來源 | Journal of Energy Storage
01
背景介紹
鋰離子電池由于比其他電池類型具有更高的優(yōu)勢，例如高能量密度、低自放電率、重量輕、零記憶效應(yīng)和長生命周期，因此在汽車行業(yè)中變得無處不在。然而，鋰電池在一個狹窄的溫度范圍內(nèi)工作最佳：15–40°C。在低于此范圍的溫度下，電解質(zhì)中的離子電導(dǎo)率會顯著降低
摘要
為提升車規(guī)級氛圍燈LED驅(qū)動電路板(PCB)熱設(shè)計問題,該文提出了一種參數(shù)優(yōu)化仿真的分析方法
關(guān)鍵詞:控制器散熱設(shè)計;Icepak熱分析軟件;散熱優(yōu)化
0 ，引言
隨著汽車電動化、智能化逐漸成為未來汽車技術(shù)發(fā)展的主要方向，作為汽車執(zhí)行決策的“大腦”，電子控制器已經(jīng)成為汽車零部件中最為重要的組成之一。隨著集成的功能越來越多，控制器的可靠性必然成為設(shè)計中最為重要的關(guān)注點之一。
大綱
建準(zhǔn)電機導(dǎo)入Moldex3D進階熱流道模塊，深入探討熱流道內(nèi)的溫度變化，了解熱流道內(nèi)部會影響成型效率的環(huán)節(jié)，并針對熱流道進行改良優(yōu)化。
現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)熱流道呈現(xiàn)溫度不足趨勢，塑料過冷形成流動阻力，影響射出行為而造成不穩(wěn)定之情況。之后針對溫度較低問題進行流道尺寸改良與變更線圈設(shè)計，改善熱流道內(nèi)的冷料現(xiàn)象，最終提升產(chǎn)品生產(chǎn)穩(wěn)定性及效益。
挑戰(zhàn)
1、系統(tǒng)壓力損失過大問題
2、提升生產(chǎn)效益
[摘要] 利用CFD（Computational Fluid Dynamics）數(shù)值模擬方法對某車型汽車發(fā)動機艙流場進行仿真分析，發(fā)現(xiàn)該車發(fā)動機艙冷卻模塊和進氣格柵組成的“前艙”回流現(xiàn)象明顯，熱源局部高溫。針對以上問題，提出了布置密封導(dǎo)流通道、冷卻模塊傾斜5°、冷卻風(fēng)扇中置及采用雙冷卻風(fēng)扇4 種優(yōu)化方案，經(jīng)過比較分析發(fā)現(xiàn)，在進氣格柵與冷卻模塊之間增加密封導(dǎo)流通道，空氣流量提高明顯
在產(chǎn)品設(shè)計過程中，需要對產(chǎn)品進行優(yōu)化設(shè)計，在滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的前提下使得產(chǎn)品的性能最為優(yōu)秀。反復(fù)手動調(diào)整產(chǎn)品的設(shè)計再驗證尋找最優(yōu)方案的過程，驗證迭代多次，耗時較長，重復(fù)工作量也較為龐大。因此我們在設(shè)計過程中通過引入智能算法，利用數(shù)字化手段完成智能迭代尋優(yōu)過程，可以避免重復(fù)勞動力、縮短產(chǎn)品設(shè)計周期，提高產(chǎn)品的設(shè)計效率。
