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可看到溫升變化，和穩(wěn)態(tài)保持一致； 派生值，右鍵，“體最大值”，會在仿真圖下方出現(xiàn)“表格 2”，自動將時間和溫度的對應(yīng)變化列出來；中間區(qū)域隨時間溫升情況有問題聯(lián)系：

主要分為兩類：? CFD流體類（CFX、Fluent、Icepak），? 熱路傳導(dǎo)類（Steady thermal、Thermal-Electric） 區(qū)別就是CFD類會自動計(jì)算發(fā)熱物體表面的對流換熱系數(shù)和輻射損耗，而Thermal 類只能手動輸入對流換熱系數(shù)。

瞬態(tài)分析的特點(diǎn)是隨著時間的推移溫度場不斷變化，除了與環(huán)境的能量交換還會涉及熱能儲存。穩(wěn)態(tài)分析關(guān)注穩(wěn)定狀態(tài)的解，是固定邊界條件問題。 有幾個方面的因素使穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)求解具有非線性性質(zhì)。最常見的非線性是由與溫度有關(guān)的材料性能引起的，特別是熱導(dǎo)率和比熱的溫度相關(guān)性。邊界條件，主要是對流和輻射，會引入其他非線性項(xiàng)。所有非線性分析必然涉及到求解迭代、誤差估計(jì)和收斂準(zhǔn)則。

Workbench除了做穩(wěn)態(tài)熱應(yīng)力變形，還可以做瞬態(tài)熱應(yīng)力變形。熱雙金有兩個熱膨脹系數(shù)不同的金屬組成，熱膨脹系數(shù)越大，其為主動層，帶動被動層受熱彎曲。 通過workbench瞬態(tài)熱模塊和瞬態(tài)結(jié)構(gòu)模塊可模擬該類情景。若考慮空氣對流對熱雙金表面溫度分布的影響，可使用Fluent與瞬態(tài)結(jié)構(gòu)模塊進(jìn)行熱應(yīng)力仿真。

方法闡述本研究采用瞬態(tài)熱-力順序耦合仿真方法。首先，基于元件的真實(shí)功耗曲線與環(huán)境邊界條件，進(jìn)行高精度瞬態(tài)熱分析，獲取從啟動、負(fù)載變動到穩(wěn)態(tài)的全過程溫度場時序數(shù)據(jù)。隨后，將該瞬態(tài)溫度場作為體載荷映射至結(jié)構(gòu)模型，通過有限元分析求解其引發(fā)的熱應(yīng)力與應(yīng)變場。

（八）生成基于測試的簡化熱模型 熱學(xué)仿真模型的建立：一個可靠、標(biāo)準(zhǔn)的器件熱模型對于預(yù)測器件在各種散熱條件下的結(jié)溫，設(shè)計(jì)性能優(yōu)異的散熱模組至關(guān)重要。T3ster 利用熱瞬態(tài)測試法并結(jié)合結(jié)構(gòu)函數(shù)分析，能夠幫助用戶準(zhǔn)確獲得熱阻容參數(shù)，不僅能建立穩(wěn)態(tài)熱學(xué)模型，還能很好地建立動態(tài)熱學(xué)模型（DCTMs）。用戶可以利用這些模型預(yù)測器件的穩(wěn)態(tài)以及瞬態(tài)熱學(xué)行為 。

在workbench中，可以進(jìn)行熱輻射分析計(jì)算的Mechanical模塊主要有穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)耦合場、穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)熱等，其工程圖如圖 1所示。各個模塊的輻射傳熱設(shè)置非常相近，接下來以穩(wěn)態(tài)熱模塊演示一個簡單熱輻射案例。圖 1 能夠進(jìn)行熱輻射計(jì)算的Mechanical模塊現(xiàn)有一幾何模型如圖 2所示，由一個圓臺筒和位于圓臺筒中心的小圓柱體組成。

：出口為靜壓0▇ 模型參數(shù)非直接耦合法:1、求解穩(wěn)態(tài)流場2、凍結(jié)步驟1的流場，計(jì)算瞬態(tài)溫度場初始狀態(tài)：1、非直接耦合法，瞬態(tài)計(jì)算以穩(wěn)態(tài)流場作為初始狀態(tài)2、初始溫度333.15K (60°C)5結(jié)果-降溫仿真▇ 降溫仿真-流線中控臺出風(fēng)口關(guān)中控臺出風(fēng)口開▇ 中截面溫度分布(in Kelvin ~30 min):

結(jié)構(gòu)函數(shù)還能夠應(yīng)用于材料熱導(dǎo)率的測試，如ASTM D5470（穩(wěn)態(tài)法）和 ASTM E1461（瞬態(tài)法）以及ASTM D5470 測熱導(dǎo)率。 另外通過測試技術(shù)能夠得到準(zhǔn)確的仿真參數(shù)（電子元器件熱阻、材料熱阻、各部分材料熱相關(guān)物性參數(shù)、封裝實(shí)際發(fā)熱面積、接觸熱阻），提供對原始模型仿真的數(shù)據(jù)支撐與對標(biāo)，使仿真分析能夠最高效準(zhǔn)確得在設(shè)計(jì)研發(fā)端發(fā)揮作用。

講解核心知識點(diǎn)時，講師全程結(jié)合真實(shí)行業(yè)案例舉例，避免抽象表述：比如介紹“瞬態(tài)熱應(yīng)力與穩(wěn)態(tài)熱應(yīng)力”的區(qū)別時，不會單純講解“時間依賴性”理論，而是通過“汽車發(fā)動機(jī)啟動（溫度快速變化，需瞬態(tài)分析）”與“發(fā)動機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)（溫度穩(wěn)定，用穩(wěn)態(tài)分析）”的場景對比，搭配溫度場云圖動態(tài)演示，讓學(xué)員瞬間理解兩種分析類型的適用場景；講解“熱膨脹系數(shù)對熱應(yīng)力的影響”時，會以“鋼質(zhì)散熱板與鋁合金電芯的熱應(yīng)力匹配”為例，通過仿真結(jié)果對比

兩者處理方式類似，都是根據(jù)單位熱功率值和幾何尺寸計(jì)算熱功率，然后加到控制方程矩陣的右側(cè)，承擔(dān)類似于結(jié)構(gòu)力學(xué)中的“載荷”的功能。區(qū)別在于，熱源是作用在體上的，單位是W/m3，熱流是作用在面上，單位是W/m2。具體到編程上，熱源要分配到單元的三個節(jié)點(diǎn)上，熱流要分配到單元某個邊的兩個節(jié)點(diǎn)上。從求解器編程的角度來說，這些邊界條件的處理方式都是固定和通用的。

結(jié)構(gòu)函數(shù)還能夠應(yīng)用于材料熱導(dǎo)率的測試，如ASTM D5470（穩(wěn)態(tài)法）和 ASTM E1461（瞬態(tài)法）以及ASTM D5470 測熱導(dǎo)率。另外通過測試技術(shù)能夠得到準(zhǔn)確的仿真參數(shù)（電子元器件熱阻、材料熱阻、各部分材料熱相關(guān)物性參數(shù)、封裝實(shí)際發(fā)熱面積、接觸熱阻），提供對原始模型仿真的數(shù)據(jù)支撐與對標(biāo)，使仿真分析能夠最高效準(zhǔn)確得在設(shè)計(jì)研發(fā)端發(fā)揮作用。

一、傳熱分析基本概念1、熱傳遞方式熱傳遞共有三種傳遞方式，分別是熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。本次仿真中主要用到前兩種熱傳遞方法。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。

其中一只芯片要電路板通電，芯片就會保持通電，另外兩個芯片通電和斷電是周期性地，在不同的時間以及有不同的持續(xù)時間。穩(wěn)態(tài)熱分析和瞬態(tài)熱分析用于研究由這些芯片產(chǎn)生的熱量引起的溫度變化。

單向耦合穩(wěn)態(tài)解的溫度結(jié)果。 雙向耦合穩(wěn)態(tài)解的溫度結(jié)果。 如果對模型的瞬態(tài)行為感興趣，還可以進(jìn)行其他研究組合。例如，我們可以增加兩個瞬態(tài)的研究步驟，首先解決流動問題，然后是瞬態(tài)傳熱研究步驟(瞬態(tài)，單向耦合，非等溫流動)。如果流動條件不隨時間變化(溫度除外)，我們也可以創(chuàng)建一個具有穩(wěn)態(tài)流動和瞬態(tài)傳熱研究的研究序列。

圖 4 雙面散熱功率模塊穩(wěn)態(tài)結(jié)果 通過對二氧化硅與環(huán)氧樹脂分別作為填充層時的功率模塊進(jìn)行有限元仿真，瞬態(tài)對比圖如圖 5 所示，由瞬態(tài)結(jié)果分析可知，環(huán)氧樹脂作為填充層比 SiO2 作為填充層升溫 速率快，但穩(wěn)態(tài)結(jié)溫高 0.016℃，這是因?yàn)榉抡鏁r使用的環(huán)氧樹脂的熱導(dǎo)率比 SiO2 的熱導(dǎo)率低，熱導(dǎo)率越低，會使模塊穩(wěn)態(tài)結(jié)溫越高。