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網(wǎng)格劃分與命名選擇2.1 網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置雙擊mesh進(jìn)入網(wǎng)格劃分模塊，先進(jìn)行全局網(wǎng)格控制，進(jìn)入ANSYS Fluent Meshing模塊，設(shè)置全局最大尺寸為5000 mm。 局部加密葉片表面網(wǎng)格：添加“Face Sizing”，設(shè)置尺寸為300 mm。

2 SCDM 設(shè)置2.1 導(dǎo)入幾何與Fluent 動網(wǎng)格+高鐵制動盤制動過程仿真(一)一致，因此不做過多闡述：固體域區(qū)域需要注意，各部分命名如下圖：2.2 網(wǎng)格設(shè)置采用Fluent meshing進(jìn)行網(wǎng)格劃分，增加固體域網(wǎng)格劃分，不做過多闡述：3 FLUENT 設(shè)置3.1 General設(shè)置與網(wǎng)格導(dǎo)入

THC000 - thermal capacity該模塊代表導(dǎo)熱固體，可以通過它設(shè)置導(dǎo)熱固體的特征。THCD00 - generic conduction該模型用于連接不同的溫度源（可以是恒定熱源也可以是熱固體）。通過溫度input/output進(jìn)行連接。

如果不考慮流體與固體之間的相互影響，則會導(dǎo)致產(chǎn)品性能被過高或過低估計。 流固耦合一般分為單向耦合與雙向耦合。如果結(jié)構(gòu)變形非常小，并且可以認(rèn)為結(jié)構(gòu)的變形幾乎不會對流場的各項參數(shù)產(chǎn)生影響，或產(chǎn)品本身不允許在流體的作用下發(fā)生較大的變形，這種情況下只需要先求解出流體與固體界面上的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)，并將壓強(qiáng)數(shù)據(jù)傳導(dǎo)到固體的表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)計算。

通過合理設(shè)置高斯熱源的參數(shù)，如峰值熱流密度、熱源半徑等，可以準(zhǔn)確地預(yù)測焊縫區(qū)域的溫度場分布，從而評估焊接質(zhì)量和殘余應(yīng)力。在激光加工領(lǐng)域，高斯熱源可用于模擬激光切割、激光表面處理等過程中的熱量傳遞，有助于優(yōu)化工藝參數(shù)，提高加工效率和質(zhì)量。

THC000 - thermal capacity該模塊代表導(dǎo)熱固體，可以通過它設(shè)置導(dǎo)熱固體的特征。THCD00 - generic conduction該模型用于連接不同的溫度源（可以是恒定熱源也可以是熱固體）。通過溫度input/output進(jìn)行連接。

中，相關(guān)設(shè)置與 Fluent 動網(wǎng)格+高鐵制動盤制動過程仿真(一) 一致，固體域所有網(wǎng)格選擇lc的udf。

圖15 Fluent.VS.PERASIM—1為了進(jìn)一步驗證PERA SIM Fluid的計算結(jié)果，將冷板表面的熱源溫度進(jìn)行比對，比較了計算的云圖分布及熱源平均溫度，相應(yīng)的比較結(jié)果如圖16所示（左圖為ANSYS Fluent的計算結(jié)果，右圖為PERA SIM Fluid的計算結(jié)果）。

如上圖所示，CDAT 文件中僅保存流體域“fluid_sphere”和固體表面“wall_x_1”、“wall_x_2”的壓力值。 CFD-Post 讀取 CDAT 文件后，CFD-Post 創(chuàng)建的截面上壓力分布如下圖所示，僅“fluid_sphere”區(qū)域有數(shù)據(jù)，在其他區(qū)域無數(shù)據(jù)。 未選擇輸出數(shù)據(jù)的表面，數(shù)據(jù)依舊可被讀取。

單擊Fluent Database按鈕彈出Fluent Database Materials對話框，選擇water liquid單擊Copy按鈕確認(rèn)。（2）同（1），選擇固體材料鐵。（3）單擊主菜單中Setting Up Physics→Zones→Cell Zone Conditions面板。設(shè)置流體域材料為水，固體域材料為鐵。

</p><p>&nbsp;&nbsp;仿真主要流程就是：</p><p>1：定義激光熱源；</p><p>2：定義激光熱源行走路徑；</p><p>3：導(dǎo)入幾何</p><p>4：添加材料；</p><p>5：物理場設(shè)置，包含固體傳熱和固體力學(xué)；</p><p>6：網(wǎng)格劃分；</p><p>7：研究設(shè)置</p><p>8：后處理。結(jié)果可看熔深大小，焊接熱變形，激光行走過程等溫面分布等。

2.4 邊界條件設(shè)置電磁爐系統(tǒng)中共有四個熱源，分別為微晶面板上表面、線圈盤、IGBT和整流橋。微晶面板上表面的熱量主要來自鍋體，可為微晶面板上表面設(shè)置與鍋體相同的固定溫度，因此當(dāng)模擬燒水時，可設(shè)置微晶面板上表面為100℃。通過實驗測得線圈盤、IGBT和整流橋的發(fā)熱功率分別為100W、7.4W和3.3W左右，因此可為這三個發(fā)熱元件設(shè)置相應(yīng)的體熱源。

創(chuàng)建雙熱阻組件并選擇 在熱源選擇熱阻，選擇芯片下表面和PCB上表面，僅應(yīng)用到固體/固體，創(chuàng)建/編輯熱阻，選擇確定，這個熱阻可以根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置 同樣創(chuàng)建TIM上下表面和上下接觸的表面

較長波段的發(fā)射輻射（由于晶圓相對于工藝室壁的溫度升高）可以使用單波段表面對表面輻射 接口與固體傳熱 接口進(jìn)行建模。表面到表面輻射 接口計算所有暴露表面與周圍空間之間的角系數(shù)。 值得一提的是，在這種情況下，只有在晶圓上方的小內(nèi)角附近存在表面對表面輻射;其他地方對環(huán)境的角系數(shù)都是統(tǒng)一的。

</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202508/6da57791d88e5eaae404babc80cf8660.png"></p><p><strong>4.3 材料設(shè)置</strong></p><p>由于本模型包含流體和固體區(qū)域，因此需要對固體區(qū)域材料進(jìn)行設(shè)置，此處選擇Fluent內(nèi)置固體材料

熱傳導(dǎo)是熱量從系統(tǒng)的一部分傳導(dǎo)到另一部分或由一個系統(tǒng)傳導(dǎo)到另一個系統(tǒng)的現(xiàn)象，通常發(fā)生在固體中；熱對流是液體或氣體中較熱部分和較冷部分之間通過循環(huán)流動使溫度趨于均勻的過程。

當(dāng)然其結(jié)果得益于網(wǎng)格的效果好為基礎(chǔ)溫度收斂曲線 3.4結(jié)果查看方便，可以在Fluent的統(tǒng)一界面中方便的查看結(jié)果，且顯示效果比較完美fluent溫升結(jié)果 當(dāng)然有自己的缺點，個人覺得其最大缺點就是所有零件需要命名，并且在設(shè)置當(dāng)中其物體的表面不易選擇，名字排序混亂， 找不到其所需要設(shè)置的名字后續(xù)設(shè)置交界面的時候非常麻煩。

中，相關(guān)設(shè)置與 Fluent 動網(wǎng)格+高鐵制動盤制動過程仿真(一) 一致，固體域所有網(wǎng)格選擇lc的udf。

之后右鍵單擊Imported Load—Insert—Temperature 將流體計算的溫度場導(dǎo)入，在固體域溫度的接受面為固體的內(nèi)表面，之前已經(jīng)進(jìn)行定義，直接選用即可，Cfd surface 選用計算的流固界面溫度。右鍵單擊Imported Load，單擊右鍵菜單的ImportedLoad 導(dǎo)入溫度。

3 .workbench中高斯熱源加載 首先在workbench中建立一個瞬態(tài)熱分析模塊，建好CAD模型并畫好網(wǎng)格，材料參數(shù)設(shè)置如下圖，記得單位系統(tǒng)和坐標(biāo)要與前面在APDL中的設(shè)定要一致，否則是錯誤的。如下圖，將要施加熱源的面命名為A1(自己可以任意定義）。除了熱源施加的面外，其他幾個面都按照下圖設(shè)置換熱條件。