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本文以傳統強迫風冷機箱為例，從對模型的處理、邊界條件的設定到模擬計算的后處理，進行整個計算的全流程示例，讓讀者對整個機箱計算的方式實現整體的了解。1.三維模型的導入熱設計的模型設計輸入一般的來源于結構工程師，根據結構設計模型以及邊界條件，開展熱仿真計算。

自然散熱是一種經濟的散熱方式，產品熱量通過對流、熱傳導、輻射等方式向低溫物體傳遞[1,2,3],產品通過達到散熱效果。2.2 熱量傳遞形式自然散熱的熱量傳遞的基本形式有3種基本形式：熱傳導、對流傳熱和熱輻射[1,2,3]。熱量從高溫物體傳遞到低溫物體的過程稱為熱傳導。不通材料、物質、元素具備不通的熱傳導性能，也叫導熱性能，例如金屬材料的導熱性能高于非金屬材料的導熱性能。

通過多種建模和網格劃分技術，?Ansys Icepak能夠精確地模擬熱傳導、?對流和輻射等熱交換過程，?并通過結果可視化和數據分析進行評估和優化。?此外，?Ansys Icepak還支持與其他ANSYS旗下的軟件進行集成，?實現電、?熱、?結構等多物理場耦合模擬，?使得工程師能夠動態地將Icepak與其他工具鏈接，?以獲得更全面的電熱解決方案。?

部分器件有過熱的風險，我們協助提供需要進行熱導墊(Thermal Pad)的位置，此時，機構工程師需要協助在機構件上面改上Punch做散熱橋接之用；采用的設計參數將根據仿真結果作選用。考慮電路圖。本模型電路圖除了做銅走線熱傳導及發熱之外，因設計的需求，部分區域會刻意打上銅線，提高周圍器件的散熱效果。

Icepak擁有豐富的模型庫，如風扇、PCB、散熱器、電子標準元器件等，也可以方便地將3D建模軟件如UG/CATIA中建立的3D數模直接導入，還可以將電子設計自動化(ElectronicDesignAutomation，EDA)軟件中的PCB布置數據直接導入，并且可以根據模擬環境選擇設置不同的熱對流方式，如自然對流、強制通風對流、混合對流、層流、湍流、熱傳導、熱輻射等復雜環境狀態。

三、邊界設置 1、 煤/封閉墻外表面（裸露在空氣中）和底面設置為對流傳熱邊界，向外界環境散熱（convention wall），封閉墻外表面與空氣接觸，對流傳熱系數20，底面與大地接觸，對流傳熱系數100； 2、 聚氨酯外表面溫度較高且與空氣直接接觸，對流傳熱系數100，底面與大地接觸，對流傳熱系數100； 3、 聚氨酯與煤/封閉墻的接觸面設置為傳熱耦合面； 4、 環境溫度設定為

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

Ansys Icepak正是應對這一嚴峻挑戰的權威仿真工具，Icepak提供了從芯片級、板級、模塊級到系統機箱級乃至外部環境級的完整熱仿真能力，通過Ansys Icepak，工程師可以在產品概念階段即精準模擬空氣/液體冷卻、熱傳導、熱輻射及共軛傳熱等多種熱現象，評估散熱方案（如熱管、均溫板、風扇、散熱器）的有效性，優化組件布局與風道設計。

肋片是沿著高度方向進行熱傳導，肋片厚度在1.5～2.5 mm之間，肋片厚度越大，肋片底部的熱量傳遞到肋片中間速度越快，冷板的散熱性能提高。當肋片厚度大于2.5 mm時，同等流動空間內肋片數量繼續減少，流道的換熱面積減小，散熱性能反而降低。由此可見，肋片厚度尺寸有一個相對最優解，范圍在2.0～2.5 mm之間，后續優化方案將參考此原則。

為應對傳統熱仿真方法在復雜3DIC結構中計算量大、耗時長的挑戰，AEDT Icepak的ROM（降階模型）技術提供了一種快速且高精度的熱仿真解決方案。該技術通過一維ROM和三維ROM靈活應對不同熱管理場景：一維ROM適用于簡化的熱傳導分析，三維ROM則能處理復雜的熱對流和熱輻射問題。

由上述可知，定義熱傳導面的特性將有助于使用者模擬連接面的熱損，進而得到更準確的模擬結果。在CAE模擬分析中，使用者通常必須手動設定熱傳導面。(如圖中紅線所示)Step 1: 將熱澆道金屬轉換為封閉網格，并定義其屬性。Step 2: 將模座轉換為表面網格。

為應對傳統熱仿真方法在復雜3DIC結構中計算量大、耗時長的挑戰，AEDT Icepak的ROM（降階模型）技術提供了一種快速且高精度的熱仿真解決方案。該技術通過一維ROM和三維ROM靈活應對不同熱管理場景：一維ROM適用于簡化的熱傳導分析，三維ROM則能處理復雜的熱對流和熱輻射問題。

3）Icepak完成系統熱流體仿真。

Ansys Icepak正是應對這一嚴峻挑戰的權威仿真工具，Icepak提供了從芯片級、板級、模塊級到系統機箱級乃至外部環境級的完整熱仿真能力，通過Ansys Icepak，工程師可以在產品概念修改的串行模式式氣/液體冷卻、熱傳導、熱輻射及共軛傳熱等多種熱現象，評估散熱方案（如熱管、均溫板、風扇、散熱器）的有效性，優化組件布局與風道設計。

基于系統傳熱需求，確定半導體溫控裝置的熱傳遞路徑為熱端散熱為高密度散熱器+高速風機形式，冷端為帶流道的鋁合金高密度板式換熱。并基于ANSYS Icepak仿真軟件，建立半導體制冷裝置的熱傳遞模型，分別模擬了半導體溫控裝置熱端和冷端的流動傳熱情況。仿真結果表明，在環境溫度為20℃、熱負荷為1000W時，半導體溫控裝置的出液口溫度達到6～45℃，滿足設計要求。

在ABAQUS中利用此可進行以下探究（本文僅進行案例復刻及一些改變）： 熱傳遞機制的模擬：在高溫環境下，模擬冰塊內部的熱傳遞機制，包括傳導、對流和輻射。ABAQUS提供了多種材料模型和邊界條件來模擬這些熱傳遞過程。例如，通過定義材料的熱導率、比熱容和熱膨脹系數，以及設置對流換熱系數和輻射參數，可以模擬冰塊在高溫環境中的熱響應。

ANSYS Icepak封裝模擬案例 詳細封裝-熱沉的熱仿真 封裝基板導熱的詳細模擬 Icepak可以導入封裝基板的Trace數據，并基于此，對當地的導熱系數根據其殘銅率進行評估。 此舉極大提高了封裝結構散熱通道模擬的準確性。