电子热设计学习笔记(三)——Icepak仿真
0. 前言
对电子热设计理论、散热方式和仿真软件的学习,主要是为了解决工业机器人的机械臂关节电机、减速器等传动机构散热温度,前面已经学完了前两部分,本篇对电子热仿真软件的学习做记录。
1.热分析仿真软件
在业界咨询了一下,说是Flotherm用的更普遍一些,但是个人学习项目被规定使用Icepak进行仿真,所以后面的仿真学习都是基于Icepak的,但是相对来说,入门级更适合用Flotherm。
对于Icepak软件来说,比较适合求解板级、模块级、整机级、环境级的热仿真问题,软件内置了大量的电子产品模型、各种风扇及材料库,只需要简单调用就可以完成模型设计。本文学习内容参考自《Ansys Icepak及workbench结构热力学仿真分析 毛佳》和《Ansys Icepak电子散热基础教程》,参考电子书文件如下。
2.Icepak热仿真流程
2.1 仿真流程
Icepak热仿真主要有建立热模型、对模型网格划分、求解计算和后处理四个步骤。
2.2热仿真思路
2.3 仿真实例
(1)问题
模型结构如图,包含一个轴流风机、散热孔、5个发热器件、机箱外壳,模型属性如表所示,对该结构进行热分析。
(2)建模
首先新建项目,建立项目的方式有两种,对于简单设计可以直接打开Icepak软件,点击“New”
设定工作目录和项目名称
另一种是在Workbench中新建,用于多场耦合计算的,双击“Setup”进入Icepak界面
进来后大致了解一下界面
其中,常用工具按钮的含义如下图
开始建模,首先创建机箱
新建风扇
设置散热孔
创建热源
复制热源
最后,建立好的模型如图
(3)网格处理
显示网格
(4)求解处理
首先修改solution setting中的仿真步长(本例默认参数即可),然后设置基本参数,关闭辐射散热。
设置温度监控点
求解计算
计算过程中,Icepak自动跳出Fluent求解器、残差窗口、温度监控点窗口
(5)后处理显示
查看截面温度云图
还可查看热源温度分布、失重粒子轨迹分布等,在object face后处理中设置