光機熱集成的案例
免費線上培訓 | 《光機設計與仿真集成》
隨著信息技術的飛速發展和光學器件的廣泛應用，光機技術結合已經滲透到各個行業領域，包括通信、醫療、軍事、能源等，對于光學系統與機械系統集成化的設計需求日益增加。
為幫助光機設計的小伙伴能夠更加深入了解光機相關知識，武漢墨光將于09月07日開展《光機設計與仿真集成》免費線上培訓，理論結合實操，帶大家熟悉 APEX 及SolidWorks 軟件的配合操作，更為直觀的學習了解具體操作流程。以下是本次培訓的具體介紹：
培訓主題
光機設計與仿真集成
培訓大綱
· 光機設計結合和 SolidWorks 介紹；
· 光機設計和 SolidWorks 建模方法；
· 基于 SolidWorks 特征參數化建模；
· 光機集成系統分析流程概述；
· 基于 SolidWorks Simulation 的光機熱仿真；
· 光機熱仿真 SolidWorks Simulation 的參數特性；
· 光機熱集成設計；
· 基于 SolidWorks Simulation 的光機設計驗證；
· APEX 的操作流程
培訓詳情
舉辦單位：武漢墨光科技有限公司
培訓講師：武漢墨光科技機械仿真工程師
培訓時間：2023年09月07日（09:00-12:00）
報名方式：評論留言即可報名參加培訓
溫馨小提示
本次培訓名額有限，請評論留言添加工作人員微信咨詢。
咨詢電話：13396044940
展開 基于 Ansys 軟件的光機熱耦合解決方案
八月底，熱門話題【基于 Ansys 軟件的光機熱耦合解決方案】研討會即將開啟！
研討會預告
研討會大綱
光機熱集成分析背景
光學系統集成 STOP 分析流程
Ansys Mechanical 軟件介紹
Ansys Zemax STAR 模塊介紹
案例：大功率激光系統的 STOP 分析
研討會信息
主題：基于 Ansys 軟件的光機熱耦合解決方案
時間：2023年8月29日 15:00-16:00
主辦方：武漢宇熠科技有限公司
參與方式：騰訊會議
費用：免費
如您對本次研討會有興趣，可長按識別上方二維碼，即刻報名（名額有限，額滿即止。）
另外，我們針對本次研討會創建了交流群，歡迎聯系工作人員申請進群！
展開 Zemax案例 | 基于Zemax的安防鏡頭無熱化設計
測試通過真空熱室模擬?40℃~80℃環境，避免冷凝與設備自身熱變形干擾，測量結果如表2所示。從表2中的法蘭焦距可知，鏡頭低溫離焦量為?18μm，高溫離焦量為15μm，與光機熱集成仿真的結果基本一致，充分驗證了光機熱集成仿真方法的可靠性，也彰顯了Zemax在光學性能預判計算中的高精度優勢。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/b314cae1fbff4c6b8bfc58b6c4d88b0b"></p><p class="ql-align-center">表2 鏡頭高低溫法蘭焦距測量結果</p><p><strong>結語</strong></p><p>本研究通過Zemax實現安防鏡頭在?40℃~80℃環境下的穩定成像，凸顯了Zemax OpticStudio在光機熱集成分析中的核心應用價值，其核心價值體現在三大維度：</p><p>1）<strong>跨領域數據耦合能力</strong>：STAR模塊打破了有限元分析與光學仿真的技術壁壘，實現結構變形數據向光學性能的準確轉化，解決了傳統設計“結構-光學”脫節的痛點。</p><p>2）<strong>高精度性能預估能力</strong>：通過Zernike多項式擬合與MTF曲線分析，可量化溫度載荷對成像質量的影響，為優化設計提供準確方向，大幅縮短研發周期——本研究通過迭代仿真將鏡頭離焦量控制在設計閾值內，避免了多次物理樣機試制的成本浪費。
展開 OOFELIE典型案例
能量是從100°C的熱凝視中提取的，目前的模擬考慮并耦合了以下效應。
1、 在流體域中流動
2、 流體介質與結構之間的共軛傳熱
3、 結構中的熱機效應
4、 結構中的熱電效應
這個瞬態分析提供了訪問：
1、 流體的壓力、溫度和速度分布
2、 溫度在結構中的分布
3、 熱機械變形在結構中分布較均勻
4、 裝置內部的電位分布
OOFELIE和ZEMAX之間用于研究高精度光學器件的工作流程演示
OOFELIE和ZEMAX之間用于研究高精度光學器件光機熱集成耦合仿真的工作流程演示
流固耦合案例演示
通過仿真，我們可以獲得：
加速度計的能量損耗；
優化諧振品質；
降低加速度計諧振頻率的熱應力。
我們可以利用OOFELIE::Multiphysics 將器件接入電路中，實現電路與物理場的耦合， OOFELIE::Multiphysics 軟件提供了EDA工具接口，實現數據的交換。
產品模塊
MEMS 微機電模塊
Vibroacoustic 振動聲學模塊
Electromagnetic 電磁模塊
Thermal Mechanics 熱力學模塊
Advanced Optics 高級光學模塊
原文鏈接
OOFELIE軟件在MEMS行業中的應用
聯系我們
展開 
一種集成式熱管理模塊用水泵的噪聲優化研究
關鍵詞：集成式熱管理模塊；暖風水泵；流動噪聲；葉輪隔舌間隙
作者：鄭凡，金永鎮，鄧湘，卜江華，周龍龍
嵐圖汽車科技有限公司，武漢
隨著新能源汽車的快速發展，熱管理系統發揮著越來越重要的角色，而未來熱管理系統的發展趨勢是開發集成熱管理模塊系統，將冷卻液側和冷媒側的各系統部件集成在一個超級模塊里面，具有性能提升，減重降本的優勢。而新能源汽車對NVH性能的要求越來越高，集成模塊將多個回路的水泵集成在一個模塊里面，水泵安裝方式為插入式，水泵泵頭的形狀和尺寸也發生很大的變化。
集成式熱管理模塊的水泵為泵頭直接插入裝配在集成水壺（集成流道板）內。如圖1所示暖風水泵的入水口縮短直接插入集成水壺水道內，水泵與水壺水道之間采用徑向密封；暖風水泵的出水口縮短至蝸殼上跟集成水壺的水道直接相連配合。相對于傳統分布式熱管理系統，水泵安裝在支架上，布置位置調整度較大，進出水管口由膠管進行連接。集成水壺插入式水泵的蝸殼的形狀變化較大，水泵的出水口的脈動噪聲，湍動能等影響較大，且水泵的振動及腔體噪聲有放大風險。本文通過研究水泵蝸殼隔舌的圓角大小對水泵性能和流動噪聲隨流量的變化規律及特性，通過計算仿真及臺架和整車測試，來驗證一種優化水泵噪聲的方法。
展開 崔屹《Nature》子刊：集成汗液蒸發和熱傳導的紡織品！
與普通紡織品不同，i-Cool紡織品不僅具有輸送汗水的功能，還為加速蒸發和帶走皮膚大量熱量提供了極好的熱傳導路徑，從而防止i-Cool紡織品泛濫在更大程度上避免過度出汗。因此，i-Cool 紡織品可以幫助人體達到增強的降溫效果，同時大大減少汗水，以高效的方式使用汗水。
圖1.用于個人排汗管理的熱傳導和汗液傳輸集成冷卻（i-Cool）紡織品的功能結構設計及其工作機制示意圖
在上述 i-Cool 功能結構設計原則的基礎上，選擇了銅 (Cu) 和尼龍6納米纖維進行概念驗證。值得一提的是，Cu和尼龍6納米纖維并不是唯一的選擇。在這里，Cu以其非凡的導熱性（~400 W m-1 K-1）而聞名，并且尼龍6納米纖維能夠吸水。制造的i-Cool(Cu) 紡織品的照片如圖2a所示 。
展開 基于制冷劑噴射熱泵的電動汽車高效集成熱管理系統
集成熱管理系統（ITMS）作為保證電動汽車最佳運行的框架，已受到越來越多關注。目前，對ITMS的研究大多集中在機艙和電池的溫度控制上，只有少數研究考慮了電機或電控制的熱管理。Kexin等[6]設計了一種基于單級壓縮熱泵系統（SCHPS）的ITMS，通過三通和電磁閥的開關，實現了電池和座艙的加熱和冷卻。特斯拉的Y型使用了一個復雜的ITMS，覆蓋了座艙、電池、電機和電控，該系統設置為多種模式，以確保各部件的溫度調節和系統的高效運行。但上述研究都是基于SCHPS的，這在一定程度上限制了系統效率。
02
成果掠影
近期，華南理工大學Jianghong Wu團隊通過對熱泵系統的實驗研究和電氣系統的熱分析，創新性地開發了一種基于制冷劑注入熱泵的高效集成熱管理系統，并利用工程系統仿真高級建模環境（AMESim）軟件搭建了系統仿真平臺，對系統性能進行評估。結果表明，基于中間熱交換器的電池冷卻穩定性和效率優于雙蒸發器設置，可以在 35 ℃ 的環境溫度下降低 30% 的能耗。電機熱回收及高溫電控熱管理系統可降低能耗11.98%～56.69%，滿足-22.04℃的供暖條件。基于制冷劑噴射熱泵的集成熱管理系統擴大了高速公路燃油經濟性測試 (EPA-420-B-12-001) 的運行范圍。在電加熱的輔助下，本研究開發的仿真系統可以滿足中國寬溫度范圍的負載要求。
展開 Lumerical案例 | 基于熱感知的WDM收發器光子電路仿真——Icepak集成
在這個例子中，Ansys Lumerical INTERCONNECT的光子集成電路(PIC)建模能力與Icepak強大的熱仿真能力相結合，用于仿真和設計波分復用(WDM)收發器，同時考慮封裝中其他區域（例如電子集成電路(EIC)、印刷電路板(PCB) 等）的發熱。
一、概述
本文以一個六通道WDM系統為例進行研究。該系統采用共封裝光學器件（CPO）設計，包含光電器件。由于電子集成電路（EIC）和印刷電路板（PCB）產生的熱量，緊湊型CPO內部的溫度變化會影響硅光子元件的性能。本文旨在：1）通過熱仿真了解CPO內部的溫度分布；2）找到電路板上WDM元件的理想位置，以減輕電子元件發熱帶來的不利影響。
首先，使用Icepak對整個封裝進行熱仿真。然后可以生成光子（硅）層的溫度分布圖，并將其導出以用于光子電路仿真。
接下來，將溫度分布圖導入INTERCONNECT軟件。INTERCONNECT軟件針對晶圓上不同的光學元件位置運行多次仿真。基于掃描結果，分析眼圖和誤碼率（BER）等性能指標，以確定晶圓上光學元件的理想布局。
步驟 1：Icepak中進行熱仿真
Icepak在運行時計算封裝溫度，并導出硅晶片網格坐標和相應的溫度。
上圖展示了用于熱分析的PCB板設計示例。綠色層為硅片，棕色層為PCB板。PCB板與硅片之間采用球柵陣列（BGA）連接。透明框內為位于PCB板頂部的集成電路（EIC），EIC用作熱源以啟動PCB板的熱分析。在本例中，我們將EIC視為均勻熱源，用戶也可以加載EIC的功率分布圖以進行更復雜的熱分析。
本次熱仿真中，EIC加熱數據來自芯片熱模型（CTM），焦耳加熱數據則來自SIwave。
展開 RecurDyn熱力學仿真新突破：摩擦生熱與油冷散熱的集成解決方案
<p class="ql-align-center">——V2025摩擦熱計算功能與Particleworks聯合仿真實踐</p><p>熱傳遞是工程系統設計與可靠性的核心挑戰，無論是齒輪嚙合、剎車制動，還是電機冷卻，精準預測熱量的產生（如摩擦生熱）與耗散（如油冷散熱）都至關重要。RecurDyn 2025 通過革命性的<strong>摩擦生熱功能</strong>與<strong>Particleworks流體聯合仿真</strong>，首次實現了從“摩擦生熱”到“流體散熱”的完整閉環熱管理分析，為復雜機械系統的熱設計提供強大支撐。</p><p>根據作用機理的不同，熱傳遞可分為三種基本方式：<strong>熱傳導</strong>、<strong>熱對流</strong>和<strong>熱輻射</strong></p><p><img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_png/bcq1RnfYQy9MWMlOQ35Cff1xm1Wt5RwOmoYia3IZTpsQpicsgvEeT6yGe35hyU5ABSx2RkKZEEW5ZJibUHEOXvYsQ/640?
展開 『分享』FLOMERICS IAE ThermaL電子產品熱設計集成分析環境(IAE)-59M
FLOMERICS IAE ThermaL
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FLOMERICS IAE Thermal.part4.rar
