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對于異形復雜流道結構的水冷板，無法在Icepak界面中進行創建完成，只能通過Ansys workbench中的SCDM或DesignModeler對外部三維軟件導進來的中間格式模型進行二次處理，使其稱為能夠被Icepal識別的幾何體，然后在進行Icepak進行流體和熱仿真計算。本教材以風電變流器IGBT水冷板作為案例，進行逐步講解。

當設備中異形面對散熱有關鍵影響，而又沒辦法簡化時，雅薦使用Ansys lcpeak。當設備中異形面不多，或異形面可以通過合理簡化消除時，推薦使用Flotherm。當產品熱仿真數據需要用來進行熱應力分析、電磁分析等后續計算時，推薦使用Ansys lcepak。Ansys Icepak和FLOTHERM作為兩款功能強大的熱仿真軟件，為工程師提供了全面的散熱設計和優化支持。

采用Icepak對固體繼電器進行熱仿真分析，通過器件、零部件材料導熱率，產品內部器件的功耗不僅可以計算出全部器件的溫升，通過后處理還可以得出各個元器件的熱量分布云圖。可以直觀的體現產品熱危險區域，便于快速對產品進行熱設計優化。(3)解決了理論計算只能對某個功率器件進行理論計算的問題。通過Icepak對固體繼電器進行熱仿真分析，可分析出產品所有元器件、零部件的熱計算結果，降低熱設計難度。

莎益博利用Ansys Icepak協助工業客戶處理了各式各樣的散熱設計問題，尺度范疇小如芯片，到PCB組件、電子器件模塊，大如整機系統、服務器機房/機柜等，都是Ansys Icepak可以計算的范圍。

三、Icepak板級熱仿真實操熱設計當今常用的散熱軟件主要有Flotherm和Icepak，其中IcepaK可以求解異形的結構，而且它基于ANSYS FLUENT的求解器，有較好的精度，對于電子散熱仿真是一款非常專業的軟件。在汽車電子散熱仿真來說，由于車廠其他結構和電磁的仿真多使用ANSYS的其他軟件，為了統一習慣，也為了處理異形的CAD結構，icepak用于散熱仿真較為常見。

3.1 自然對流散熱圖2為自然對流條件下，電池模塊艙段中心截面的溫度氣流分布，其中電池模塊中上部的紅色區域溫度最高，最高可達63.4℃，電池模塊溫度沿中心向外逐漸降低，且底部電池單元的溫度比頂部電池單元的溫度低，最低約51℃。

重新建立冷板三維模型，進行仿真數值計算，結果如圖6所示，優化后的冷板表面溫度有所降低。5 結論利用ICEPAK仿真軟件，模擬分析了小通道冷板和普通S型流道冷板的散熱情況和壓降損失。

圖3.1 材料設置3.2模型求解設置計算區域設置：在Icepak中進行自然對流計算時，需設置相應的計算區域。

用I2R計算觸點的總功率，其中I是產品的電流規格，R是通過實驗計算的觸點上的有效歐姆電阻。R計算為測量的毫伏降除以I。用實驗室試驗得到的接觸電阻數值常數對有限體積模型進行標定，可以保證計算的穩健性。 圖3 開關組件的ANSYS Icepak簡化模型工程師們利用ANSYS Icepak軟件的焦耳加熱能力，給出了電阻率、電流規格和電阻率熱系數等電學性質和邊界條件。

步驟 1：Icepak中進行熱仿真Icepak在運行時計算封裝溫度，并導出硅晶片網格坐標和相應的溫度。上圖展示了用于熱分析的PCB板設計示例。綠色層為硅片，棕色層為PCB板。PCB板與硅片之間采用球柵陣列（BGA）連接。透明框內為位于PCB板頂部的集成電路（EIC），EIC用作熱源以啟動PCB板的熱分析。

圖2 強制風冷散熱系統 利用Icepak軟件對整個散熱系統進行網格劃分，為兼顧仿真計算的效率與精度，采用混合網格劃分的方法，即在不同的區域設置不同的網格尺寸。風冷散熱系統的總體網格劃分如圖3(a)所示，共設置了530182個網格，整體剖面網格如圖3(b)所示。圖3 強制風冷散熱系統的網格劃分 設置環境溫度為20℃,軸流風扇直徑為15cm, 風速為5m/s。

預估所需冷卻時間模座冷卻分析? 計算模座、模座嵌件、冷卻水路的實體溫度分布? 計算冷卻水路效應? 計算塑件嵌件之效用(Moldex3D MCM 為必備模塊)? 計算多材質的嵌件，如：鈹銅? 計算加熱棒效應冷卻水路分析? 計算冷卻水路的冷卻液溫度分布? 計算冷卻水路的壓降? 分析冷卻水路的雷諾數? 支持傳統/異形水路和 3D

其中T/R組件是整個天線的核心以及發熱集中區域，因此如何將T/R組件工作時產生的熱量散發至外部環境成為熱設計的關鍵與難點。

針對電力電子和PCB應用的Q3D求解器改進 - 用于CG提取的分布式計算內存求解器，可以處理更大的設計，且仿真運行速度更快。電力電子器件仿真也有了一定的改進，現在用于交流RL提取的DC/AC過渡區域求解器有了一個針對非線性區域的特定求解器，相較于之前基于單獨DC和AC求解器的混合結果，其具有更高的精度。

對于經常設計異形板卡的企業來說，在進行拼板制作時，市面上的拼板工具僅能支持矩陣計算，異形板卡的外形數據組成的合拼文件往往是人為拼成的，沒有對利用率進行快速精準的評判功能，其造成的結果往往是母板利用率較低，提高了許多生產成本。

接著還是在分析可成型性一步式窗口【計算】選項鼠標點擊【網格】，軟件自動計算將產品劃分網格，中間過程需要一些計算時間，如下圖所示： 8、網格劃分計算完成后鼠標再次點擊最右邊的【計算】圖標，此過程同樣需要些計算時間，計算完成后點擊窗口最底部【確定】，如下圖所示： 9、按住鍵盤Ctrl+B組合鍵鼠標點擊選擇隱藏片體、壓料面線條和展開的異形孔線條，對于不方便點選的線條可以使用框選

這一類問題是在上述案例的基礎之上進行的擴展，首先由Fluent軟件計算得到流體和固體區域的全部溫度情況，隨后再通過Workbench將整個固體區域的計算結果加載到Mechanical軟件中，作為載荷用于后續的熱應力計算。這一類問題是典型的單向流固耦合算例，傳遞的載荷可以是溫度，也可以是壓力（分布）或表面對流換熱系數。

值得一提的是，如果條件允許，仍舊強烈推薦通用的電子散熱問題使用 Icepak 軟件進行仿真計算，因為其在各個方面的工作效率都遠高于Fluent（比如常用散熱設備的處理，Icepak 已經具備了基于對象的求解方法）。 散熱翅片散熱翅片又稱翅片式散熱器，是氣體或液體熱交換器中使用最為廣泛的一種換熱設備，同時也是 Fluent仿真中電子散熱問題最為常見的設備。

值得一提的是，如果條件允許，仍舊強烈推薦通用的電子散熱問題使用 Icepak 軟件進行仿真計算，因為其在各個方面的工作效率都遠高于Fluent（比如常用散熱設備的處理，Icepak 已經具備了基于對象的求解方法）。