熱仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：許浩林 創(chuàng)建時(shí)間：2015-07-09
熱仿真的視頻教程
FLOEFD熱仿真入門系統(tǒng)教程
1、初步了解熱設(shè)計(jì)和熱仿真的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域； 2、介紹基本的熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射散熱理論； 3、了解FLOEFD熱仿真軟件安裝操作； 4、了解FLOEFD熱仿真基本常用件操作界面介紹； 5、了解FLOEFD熱仿真模型檢查的基本操作； 6、了解FLOEFD熱仿真創(chuàng)建向?qū)У幕静僮鳎? 7、了解FLOEFD熱仿真計(jì)算域的設(shè)置方法
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動(dòng)力電池熱管理CFD仿真進(jìn)階25講-SCDM和STAR-CCM+在動(dòng)力電池熱仿真應(yīng)用
7、掌握動(dòng)力電池熱流場仿真結(jié)果后處理的方法，以及評(píng)估動(dòng)力電池熱管理的方法，能夠正確解讀電池流場仿真和熱仿真結(jié)果，并提出合理的結(jié)構(gòu)和充放電策略改進(jìn)建議； 本課程基于目前市場上主流的動(dòng)力電池的熱管理設(shè)計(jì)都是采用液冷設(shè)計(jì)，本案列以采用液冷的方式對(duì)新能動(dòng)力電池進(jìn)行液冷或液熱，以ANSYS-SCDM軟件做為電池包PACK建模的前處理器，以STAR-CCM+軟件作為液冷系統(tǒng)流場仿真和PACK熱場仿真的求解器，
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基于starccm+在動(dòng)力電池熱管理仿真技術(shù)應(yīng)用
6掌握動(dòng)力電池熱流場仿真結(jié)果后處理的方法，以及評(píng)估動(dòng)力電池熱管理的方法，能夠正確解讀電池流場仿真和熱仿真結(jié)果，并提出合理的結(jié)構(gòu)和充放電策略改進(jìn)建議； 7購買系列課的付費(fèi)用戶，可以獲得2套完整的pack熱仿真模型；50Ah三元電芯隨時(shí)間變化的發(fā)熱功率數(shù)據(jù)。新能源汽車行業(yè)一些關(guān)鍵問題分析。 8付費(fèi)用戶，可以及加入講師個(gè)人的VIP學(xué)習(xí)群，與講師持續(xù)交流wx：fxy331386375。
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熱仿真的實(shí)例教程
在現(xiàn)代科技的高速發(fā)展中，熱設(shè)計(jì)與散熱仿真成為了許多工程師日常工作中必不可少的一項(xiàng)任務(wù)。在面對(duì)愈發(fā)復(fù)雜的產(chǎn)品和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)，如何確保散熱效果的高效與可靠性，成為了每個(gè)工程師關(guān)注的焦點(diǎn)。
本文將介紹一些熱仿真學(xué)習(xí)方法，并深入探討Ansys Icepak和Flotherm兩款熱仿真軟件的特點(diǎn)和應(yīng)用，幫助您更好地應(yīng)對(duì)熱設(shè)計(jì)和散熱仿真挑戰(zhàn)。
（??：8月20日技術(shù)鄰特邀陳繼良老師，給大家?guī)硪粓鲫P(guān)于熱設(shè)計(jì)速成攻略的免費(fèi)干貨直播，詳細(xì)信息點(diǎn)擊下方卡片即可詳細(xì)了解）
1小時(shí)帶你揭秘熱設(shè)計(jì)如何速成
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熱仿真是什么？有哪些分類？
熱仿真是一種通過建立數(shù)學(xué)模型來模擬物體或系統(tǒng)的熱行為的技術(shù)。這種技術(shù)能夠幫助工程師更好地理解和預(yù)測熱現(xiàn)象，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)工程方案。在不同的工程領(lǐng)域中，熱仿真有著各種分類及應(yīng)用。
熱傳導(dǎo)仿真：?主要研究物體內(nèi)部的熱傳導(dǎo)過程，?通過建立連續(xù)介質(zhì)模型和傳熱方程，?預(yù)測材料的溫度分布和傳熱速率。?這種仿真常用于電子設(shè)備的散熱設(shè)計(jì)、?材料熱性能評(píng)估和熱交換設(shè)備的優(yōu)化。?
流體流動(dòng)仿真：?主要研究液體或氣體在不同條件下的熱行為，?通過建立流場模型和流體力學(xué)方程，?模擬流體流動(dòng)和傳熱過程，?預(yù)測溫度分布、?熱傳導(dǎo)及對(duì)周圍環(huán)境的影響。?這種仿真常用于汽車工程中的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、?空氣流動(dòng)優(yōu)化和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。?
熱輻射仿真：?主要研究物體通過輻射傳熱的過程，?通過建立輻射傳熱模型和輻射傳熱方程，?模擬物體的輻射行為和輻射熱傳遞。?這種仿真常用于建筑設(shè)計(jì)中的太陽能熱利用、?能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和光學(xué)器件研發(fā)。?
展開 電機(jī)是由定轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、端蓋等組成的復(fù)雜機(jī)械裝配體，考慮到機(jī)械尺寸較小的零部件對(duì)電機(jī)溫度影響較小，在進(jìn)行熱仿真分析時(shí)對(duì)其進(jìn)行簡化與忽略，以提高仿真分析的效率。本仿真對(duì)電機(jī)仿真模型進(jìn)行了簡化處理：忽略螺釘、墊片等零件；忽略倒角、退刀槽等；忽略輻射的影響；對(duì)定子繞組與沖片進(jìn)行了等效處理，將其等效為均質(zhì)材料。
通過電機(jī)電磁計(jì)算，該型號(hào)高空飛行器驅(qū)動(dòng)電機(jī)在額定功率運(yùn)行時(shí)發(fā)熱量為1 600 W，為簡化模型，本仿真直接將定子齒設(shè)定為發(fā)熱源，并定義發(fā)熱量為1 600 W，對(duì)電機(jī)進(jìn)行熱仿真分析。
2 三維熱場仿真
針對(duì)高空環(huán)境下電機(jī)周圍實(shí)際的氣壓、溫度、風(fēng)速等環(huán)境因素，項(xiàng)目組聯(lián)合北京航空航天大學(xué)特種電機(jī)研究中心進(jìn)行電機(jī)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的仿真分析，根據(jù)對(duì)方給出數(shù)據(jù)，項(xiàng)目組選擇6組相對(duì)有代表性的環(huán)境因素對(duì)該電機(jī)進(jìn)行熱分析計(jì)算，6種環(huán)境工況如表1所示。
表1 電機(jī)熱仿真六種工況
通過軟件對(duì)電機(jī)模型進(jìn)行簡化、分解等系列處理，著重分析電機(jī)定子鐵心、前端蓋、以及后端蓋溫度，得出計(jì)算結(jié)果如下。
1)電機(jī)在地面運(yùn)行時(shí)的分析結(jié)果
對(duì)不帶散熱器的電機(jī)與帶散熱器的電機(jī)2種情況進(jìn)行熱仿真分析。對(duì)幾組不同散熱筋尺寸的電機(jī)進(jìn)行仿真，結(jié)合電機(jī)質(zhì)量與體積的要求，確定散熱筋的尺寸結(jié)構(gòu)。
(a) 不帶散熱器的電機(jī)仿真結(jié)果
不帶散熱器的電機(jī)仿真結(jié)果如圖2所示。
圖2 不帶散熱器的電機(jī)溫度分布曲線與云圖
(b) 帶散熱器的電機(jī)仿真結(jié)果
由圖2熱仿真結(jié)果可以看出，不帶散熱器的電機(jī)散熱效果差，定子溫度達(dá)到了200 ℃以上。電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)磁鋼、漆包線、絕緣材料等均按最高運(yùn)行在150 ℃設(shè)計(jì)，該電機(jī)無法滿足散熱要求，因此需要通過熱仿真設(shè)計(jì)一款合理的散熱器。
展開 電機(jī)是由定轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、端蓋等組成的復(fù)雜機(jī)械裝配體，考慮到機(jī)械尺寸較小的零部件對(duì)電機(jī)溫度影響較小，在進(jìn)行熱仿真分析時(shí)對(duì)其進(jìn)行簡化與忽略，以提高仿真分析的效率。本仿真對(duì)電機(jī)仿真模型進(jìn)行了簡化處理：忽略螺釘、墊片等零件；忽略倒角、退刀槽等；忽略輻射的影響；對(duì)定子繞組與沖片進(jìn)行了等效處理，將其等效為均質(zhì)材料。
通過電機(jī)電磁計(jì)算，該型號(hào)高空飛行器驅(qū)動(dòng)電機(jī)在額定功率運(yùn)行時(shí)發(fā)熱量為1 600 W，為簡化模型，本仿真直接將定子齒設(shè)定為發(fā)熱源，并定義發(fā)熱量為1 600 W，對(duì)電機(jī)進(jìn)行熱仿真分析。
2 三維熱場仿真
針對(duì)高空環(huán)境下電機(jī)周圍實(shí)際的氣壓、溫度、風(fēng)速等環(huán)境因素，項(xiàng)目組聯(lián)合北京航空航天大學(xué)特種電機(jī)研究中心進(jìn)行電機(jī)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的仿真分析，根據(jù)對(duì)方給出數(shù)據(jù)，項(xiàng)目組選擇6組相對(duì)有代表性的環(huán)境因素對(duì)該電機(jī)進(jìn)行熱分析計(jì)算，6種環(huán)境工況如表1所示。
表1 電機(jī)熱仿真六種工況
通過軟件對(duì)電機(jī)模型進(jìn)行簡化、分解等系列處理，著重分析電機(jī)定子鐵心、前端蓋、以及后端蓋溫度，得出計(jì)算結(jié)果如下。
1)電機(jī)在地面運(yùn)行時(shí)的分析結(jié)果
對(duì)不帶散熱器的電機(jī)與帶散熱器的電機(jī)2種情況進(jìn)行熱仿真分析。對(duì)幾組不同散熱筋尺寸的電機(jī)進(jìn)行仿真，結(jié)合電機(jī)質(zhì)量與體積的要求，確定散熱筋的尺寸結(jié)構(gòu)。
(a) 不帶散熱器的電機(jī)仿真結(jié)果
不帶散熱器的電機(jī)仿真結(jié)果如圖2所示。
圖2 不帶散熱器的電機(jī)溫度分布曲線與云圖
(b) 帶散熱器的電機(jī)仿真結(jié)果
由圖2熱仿真結(jié)果可以看出，不帶散熱器的電機(jī)散熱效果差，定子溫度達(dá)到了200 ℃以上。電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)磁鋼、漆包線、絕緣材料等均按最高運(yùn)行在150 ℃設(shè)計(jì)，該電機(jī)無法滿足散熱要求，因此需要通過熱仿真設(shè)計(jì)一款合理的散熱器。
展開 電機(jī)是由定轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、端蓋等組成的復(fù)雜機(jī)械裝配體，考慮到機(jī)械尺寸較小的零部件對(duì)電機(jī)溫度影響較小，在進(jìn)行熱仿真分析時(shí)對(duì)其進(jìn)行簡化與忽略，以提高仿真分析的效率。本仿真對(duì)電機(jī)仿真模型進(jìn)行了簡化處理：忽略螺釘、墊片等零件；忽略倒角、退刀槽等；忽略輻射的影響；對(duì)定子繞組與沖片進(jìn)行了等效處理，將其等效為均質(zhì)材料。
通過電機(jī)電磁計(jì)算，該型號(hào)高空飛行器驅(qū)動(dòng)電機(jī)在額定功率運(yùn)行時(shí)發(fā)熱量為1 600 W，為簡化模型，本仿真直接將定子齒設(shè)定為發(fā)熱源，并定義發(fā)熱量為1 600 W，對(duì)電機(jī)進(jìn)行熱仿真分析。
2 三維熱場仿真
針對(duì)高空環(huán)境下電機(jī)周圍實(shí)際的氣壓、溫度、風(fēng)速等環(huán)境因素，項(xiàng)目組聯(lián)合北京航空航天大學(xué)特種電機(jī)研究中心進(jìn)行電機(jī)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的仿真分析，根據(jù)對(duì)方給出數(shù)據(jù)，項(xiàng)目組選擇6組相對(duì)有代表性的環(huán)境因素對(duì)該電機(jī)進(jìn)行熱分析計(jì)算，6種環(huán)境工況如表1所示。
表1 電機(jī)熱仿真六種工況
通過軟件對(duì)電機(jī)模型進(jìn)行簡化、分解等系列處理，著重分析電機(jī)定子鐵心、前端蓋、以及后端蓋溫度，得出計(jì)算結(jié)果如下。
1)電機(jī)在地面運(yùn)行時(shí)的分析結(jié)果
對(duì)不帶散熱器的電機(jī)與帶散熱器的電機(jī)2種情況進(jìn)行熱仿真分析。對(duì)幾組不同散熱筋尺寸的電機(jī)進(jìn)行仿真，結(jié)合電機(jī)質(zhì)量與體積的要求，確定散熱筋的尺寸結(jié)構(gòu)。
(a) 不帶散熱器的電機(jī)仿真結(jié)果
不帶散熱器的電機(jī)仿真結(jié)果如圖2所示。
圖2 不帶散熱器的電機(jī)溫度分布曲線與云圖
(b) 帶散熱器的電機(jī)仿真結(jié)果
由圖2熱仿真結(jié)果可以看出，不帶散熱器的電機(jī)散熱效果差，定子溫度達(dá)到了200 ℃以上。電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)磁鋼、漆包線、絕緣材料等均按最高運(yùn)行在150 ℃設(shè)計(jì)，該電機(jī)無法滿足散熱要求，因此需要通過熱仿真設(shè)計(jì)一款合理的散熱器。
展開 摘 要：本文結(jié)合固體繼電器結(jié)構(gòu)，采用ANSYS Icepak熱仿真分析方法進(jìn)行熱仿真分析，得出固體繼電器不同環(huán)境溫度下表面和全部元器件的熱量分布云圖，以及溫升曲線，再通過熱耦法和熱成像技術(shù)測試固體繼電器實(shí)際的溫升，將實(shí)際測試結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證軟件熱仿真結(jié)果的精度，熱仿真的精度滿足設(shè)計(jì)和應(yīng)用需求。
關(guān)鍵詞：固體繼電器;熱仿真;電子散熱;熱成像技術(shù);
1 引言
固體繼電器是一種采用半導(dǎo)體芯片、分立器件封裝而成的繼電器，相比傳統(tǒng)電磁繼電器具有抗振動(dòng)、沖擊，可靠性高、壽命時(shí)間長的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制，地面、船舶、車載和機(jī)載設(shè)備。固體繼電器目前正朝小體積、高功率密度的趨勢發(fā)展。固體繼電器的熱設(shè)計(jì)、熱分析關(guān)系著產(chǎn)品的成敗。傳統(tǒng)的熱設(shè)計(jì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式僅對(duì)功率器件進(jìn)行散熱計(jì)算，固體繼電器內(nèi)部的其他器件無準(zhǔn)確的散熱模型，未進(jìn)行計(jì)算，導(dǎo)致產(chǎn)品實(shí)際溫升過高，與理論計(jì)算相差過大，使經(jīng)驗(yàn)計(jì)算的準(zhǔn)確度大大降低。另一種傳統(tǒng)的熱設(shè)計(jì)是先裝配功能樣機(jī)進(jìn)行溫升測試、驗(yàn)證，再進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，這種方法需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，不能滿足目前高效項(xiàng)目的研制需求。ANSYS Icepak是一款可進(jìn)行實(shí)際工程應(yīng)用的專業(yè)電子設(shè)備熱仿真分析軟件，使用Icepak進(jìn)行熱仿真分析，可以縮短研制周期，減少成本[4],降低產(chǎn)品因?yàn)?em>熱設(shè)計(jì)不當(dāng)和熱失效的概率，提升產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，讓產(chǎn)品快速上市，為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。Icepak熱仿真分析軟件可以進(jìn)行環(huán)境級(jí)、板級(jí)和元器件級(jí)的熱分析。廣泛應(yīng)用于工業(yè)、航空航天、通訊、電器等領(lǐng)域。通過學(xué)習(xí)ANSYS Icepak軟件熱仿真分析技術(shù)[4]。對(duì)某型號(hào)大功率固體繼電器(以下簡稱：產(chǎn)品)進(jìn)行熱仿真分析，分析后可得出的產(chǎn)品所有元器件的溫度以及熱量分布情況，在研制初期對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，降低產(chǎn)品溫升，縮短研制周期。
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熱仿真的最新內(nèi)容
活動(dòng)將幫助參會(huì)者深入了解如何借助 Discovery + Icepak 構(gòu)建更順暢的電子熱管理仿真流程，加速產(chǎn)品開發(fā)落地。
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3.【2025年一等獎(jiǎng)】李根 | 中興通訊股份有限公司，通訊設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性正向設(shè)計(jì)新范式：對(duì)行業(yè)背景和需求做了深度剖析，從熱仿真、灰塵仿真、濕度仿真、凝露仿真多維度闡述了Ansys軟件在通訊設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性正向設(shè)計(jì)中提供的價(jià)值，并與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)標(biāo)，通過仿真設(shè)計(jì)優(yōu)化，耐腐蝕能力提高50%以上。
在2026 R1 新版本中，結(jié)構(gòu)系列產(chǎn)品在效率、精度與工程可信度方面進(jìn)一步增強(qiáng)：Mechanical 帶來更高效的網(wǎng)格變形與 GPU 感知資源預(yù)測能力，LS-DYNA 強(qiáng)化電池熱仿真與多物理場分析，Motion 提升系統(tǒng)級(jí)動(dòng)力學(xué)性能，而 Sherlock、Forming 等工具也在電子可靠性與成形分析領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全面升級(jí)。
基于Ansys Mechanical、Fluent、Discovery，講解方程式賽車結(jié)構(gòu)與熱流體核心仿真，包括剛度、拓?fù)鋬?yōu)化、疲勞、碰撞；電池散熱、電機(jī)散熱，電化學(xué)分析等；2. 建立從概念驗(yàn)證、方案對(duì)比到詳細(xì)分析的完整仿真思路，提升問題定位與設(shè)計(jì)優(yōu)化能力；3. 將仿真嵌入賽車研發(fā)流程，實(shí)現(xiàn)仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，提升性能、縮短周期、提高研發(fā)效率。
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</figure><p class="ql-align-center">智鑄超云-熱節(jié)仿真結(jié)果</p><p class
系統(tǒng)與管理?
：展示
數(shù)據(jù)中心液冷系統(tǒng)熱仿真
、
智能溫控系統(tǒng)
、
智能流體分配技術(shù)
今日16:00，Ansys官方『Ansys高校系列專題：方程式賽車的智能化仿真設(shè)計(jì)』研討會(huì)研討會(huì)將基于Mechanical、Fluent、Discovery講解賽車結(jié)構(gòu)與熱流體核心仿真，建立從概念驗(yàn)證到詳細(xì)分析的完整研發(fā)流程。
同時(shí)，結(jié)合 optiSLang 與 Twin Builder ROM 的工作流，展示如何將熱仿真結(jié)果進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為可迭代、可聯(lián)動(dòng)、可用于多物理系統(tǒng)仿真的動(dòng)態(tài)模型，支撐更高效的設(shè)計(jì)優(yōu)化、系統(tǒng)驗(yàn)證與熱管理決策。
面向 COUPE 的設(shè)計(jì)使能涵蓋 Ansys Zemax OpticStudio? 的光路徑仿真、Ansys Lumerical? 的光子器件仿真、HFSS?IC Pro 的電磁提取，以及 RedHawk?SC Electrothermal 的熱—電協(xié)同仿真。這些工具協(xié)同工作，支持高帶寬數(shù)據(jù)中心互連所需的共封裝光學(xué)解決方案設(shè)計(jì)。
