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4 熱仿真設(shè)計(jì)案例 本文以一臺(tái)一體機(jī)(All-in-one)進(jìn)行流程說明。此一體機(jī)的ID設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)Placement、散熱方案及材料選擇等，皆通過仿真給予一可靠的數(shù)據(jù)來進(jìn)行。

在這個(gè)例子中，Ansys Lumerical INTERCONNECT的光子集成電路(PIC)建模能力與Icepak強(qiáng)大的熱仿真能力相結(jié)合，用于仿真和設(shè)計(jì)波分復(fù)用(WDM)收發(fā)器，同時(shí)考慮封裝中其他區(qū)域（例如電子集成電路(EIC)、印刷電路板(PCB) 等）的發(fā)熱。

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)闊嵩O(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。

本案例主要講解了通電銅排在空氣中的溫升仿真計(jì)算。通過ANSYS workbench中的Maxwell仿真軟件，使用Maxwell中的電磁和icepak模塊的耦合，計(jì)算得到通電銅排的溫升結(jié)果.

3 結(jié)果分析利用ANSYS Workbench 19.2 Icepak軟件仿真環(huán)境溫度為20攝氏度時(shí)，電池模塊在自然對(duì)流和不同風(fēng)扇功率、不同風(fēng)扇方向、不同電池單體間隙條件下的溫度分布和空氣流速分布。

Icepak在后處理提供了統(tǒng)計(jì)面板功能（Summary report），后處理時(shí)可根據(jù)需求選擇器件，在統(tǒng)計(jì)面板中設(shè)定需要統(tǒng)計(jì)的變量，形成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)報(bào)告表格。 4.總結(jié)本例通過對(duì)簡(jiǎn)易發(fā)熱機(jī)箱的設(shè)定、計(jì)算，獲得了在強(qiáng)迫風(fēng)冷下機(jī)箱內(nèi)部發(fā)熱器件的最高溫度，展現(xiàn)了Icepak熱仿真計(jì)算的整體流程，供學(xué)習(xí)參考。

對(duì)于異形復(fù)雜流道結(jié)構(gòu)的水冷板，無法在Icepak界面中進(jìn)行創(chuàng)建完成，只能通過Ansys workbench中的SCDM或DesignModeler對(duì)外部三維軟件導(dǎo)進(jìn)來的中間格式模型進(jìn)行二次處理，使其稱為能夠被Icepal識(shí)別的幾何體，然后在進(jìn)行Icepak進(jìn)行流體和熱仿真計(jì)算。本教材以風(fēng)電變流器IGBT水冷板作為案例，進(jìn)行逐步講解。

文章來源：莎益博CAE仿真

將上述參數(shù)輸入到仿真模型中，并利用Icepak軟件對(duì)整個(gè)液冷散熱系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)仿真分析，分別得到電池包和液冷板的溫度場(chǎng)分布，如圖10(a)和圖10(b)所示。從圖中可以看出，液冷板入口處的溫度較低，出口處的溫度較高，這是由于冷卻液與液冷板進(jìn)行對(duì)流換熱所致。

2）SIwave完成直流電磁仿真。 3）Icepak完成系統(tǒng)熱流體仿真。

ANSYS Icepak封裝模擬案例 詳細(xì)封裝-熱沉的熱仿真 封裝基板導(dǎo)熱的詳細(xì)模擬 Icepak可以導(dǎo)入封裝基板的Trace數(shù)據(jù)，并基于此，對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?dǎo)熱系數(shù)根據(jù)其殘銅率進(jìn)行評(píng)估。 此舉極大提高了封裝結(jié)構(gòu)散熱通道模擬的準(zhǔn)確性。

對(duì)于工商業(yè)儲(chǔ)能機(jī)柜，應(yīng)用于戶外，需要考慮太陽輻射對(duì)散熱影響，本案例基于icepak建立仿真模型，包括詳細(xì)仿真設(shè)置步驟及仿真模型，可直接下載運(yùn)行出結(jié)果。 ?

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<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;對(duì)于儲(chǔ)能電池pack在充放電過程中，電芯發(fā)熱量不是恒定功率，且在不同SOC下發(fā)熱功率有較大差異，故基于基于Icepak進(jìn)行瞬態(tài)熱仿真求解，分析出在不同時(shí)刻電芯的熱特性，是一種更準(zhǔn)確有效的熱仿真評(píng)估方案。

根據(jù)水冷機(jī)組泵揚(yáng)程曲線，建模仿真管路實(shí)際流阻特性，得出實(shí)際總流量和流阻工作點(diǎn)，評(píng)估均流效果。包括icepak仿真模型，下載后可直接運(yùn)行計(jì)算出結(jié)果，以及對(duì)應(yīng)的仿真報(bào)告。 微信圖片_20241209220035.png