ANSYS Icepak及Workbench结构热力学仿真分析

第1章 Icepak软件概览t11.1 Icepak软件简介t11.1.1 Icepak热分析优势t31.1.2 Icepak兼容性和扩展性t111.2 Icepak工作界面t121.3 Icepak常用工具按钮t141.4 Icepak菜单栏t191.4.1 “File”菜单t191.4.2 “Edit”菜单t231.4.3 “View”菜单t231.4.4 “Orient”菜单t241.4.5 “Macros”菜单t241.4.6 “Model”菜单t251.4.7 “Solve”菜单t261.4.8 “Post”菜单t261.4.9 “Report”菜单t271.4.10　“Windows”菜单t281.4.11　“Help”菜单t281.5　Icepak文件类型t281.6 本书中的名称约定t30第2章 应用Icepak求解热仿真问题t322.1 应用Icepak求解热传导问题t322.1.1 问题描述t322.1.2 热路分析t322.1.3 导热热阻t332.1.4 接触热导和节温计算t332.1.5 ANSYS Mechanical APDL求解t342.1.6 ANSYS Icepak求解t352.2 应用Icepak求解整机热分析问题t652.2.1 传导型强迫风冷整机Icepak热分析一t652.2.2 Icepak项目合并t1082.2.3 传导型强迫风冷整机Icepak热分析二t1242.2.4 应用Icepak求解液冷问题t128第3章 CAD模型前期处理技术t1333.1 概述t1333.2 常用方法及其局限性t1363.3 模型更改的必要性t1373.4 应用非参模型的必要性t1383.5 Catia混合模式t1383.6 同步建模技术t1403.7 特征识别t1403.7.1 概念及特征识别工具条t1403.7.2 特征识别实例t1423.8 将CAD模型转换成多体模型t1463.8.1 Catia多体模型及相关概念t1463.8.2 自动特征识别t1513.8.3 曲面工具修复t1523.8.4 实体面工具局部调整t1533.8.5 包络体切割t1553.8.6 应避免的操作t1553.9 模型更改的具体步骤t1573.10 模型更改实例t1583.10.1 盖板零件t1583.10.2 壁板零件t1633.11 多体模型快速修改t1653.11.1 快速修改的必要性t1653.11.2 具体步骤t1653.12 导入WB DM中进行处理t167第4章 Icepak网格划分技术t1774.1 网格简介t1774.1.1 网格类型t1774.1.2 网格适用场合t1774.1.3 非连续网格与多级网格t1784.1.4 网格示意t1794.2 全局/局部网格控制与检查t1794.2.1 全局网格控制t1794.2.2 局部网格控制t1944.2.3 网格划分优先级t2004.2.4 网格显示及网格检查t2014.2.5 全局网格划分注意事项t2024.3 非连续网格与多级网格划分控制t2034.3.1 非连续网格的概念和应用效果t2034.3.2 N/C ASM控制参数t2054.3.3 多级网格划分控制t2104.3.4 N/C ASM注意事项和必须遵循的规则t2134.4 复杂模型的网格划分技术总结t2164.4.1 总体思路t2164.4.2 Primitive类型的CHDM划分t2174.4.3 非连续网格划分t2174.4.4 复杂整机级模型的网格划分t2214.4.5 其他方面t222第5章 Icepak参数化技术t2235.1 概述t2235.2 定义参数的方法t2245.2.1 在文本框中定义参数t2245.2.2 通过复选框定义参数t2255.2.3 通过单选钮定义参数t2275.2.4 通过对话框定义参数t2285.3 定义试验方案t2295.4 选择试验方案t2315.5 运行试验方案t2315.6 函数报告和函数图像t2345.7 比较不同散热器的效果t235第6章 在Icepak中求解优化、瞬态和辐射换热问题t2416.1 在Icepak中求解优化问题t2416.1.1 求解设置t2416.1.2 最小化散热器的热阻t2436.2 在Icepak中求解瞬态问题t2486.2.1 全局瞬态参数设置t2486.2.2 瞬态功率函数设置t2496.2.3 其他设置和结果后处理t2506.3 在Icepak中求解辐射换热问题t2516.3.1 概述t2516.3.2 Surface to surface理论原理t2516.3.3 求解一般辐射问题t2526.3.4 求解特殊辐射问题t255第7章 IDF文件在Icepak中的应用t2597.1 导入IDF文件创建PCB板级模型t2597.1.1 “IDF import”对话框1详解t2597.1.2 “IDF import”对话框2详解t2607.1.3 “IDF import”对话框3～5详解t2617.1.4 “IDF import”对话框6详解t2647.2 导入brd文件生成PCB板布线t2657.2.1 导入brd文件t2657.2.2 显示PCB导热系数t2687.3 计算PCB板布线的焦耳热t2707.3.1 创建模型并显示已导入的布线t2707.3.2 “Trace heating”对话框t2727.3.3 创建焦耳热生热对象并加载t2737.3.4 划分网格并进行网格质量检查t2757.3.5 求解全局设置及结果显示t277第8章 Icepak与Static Structural/CFD Post的协同t2808.1 热分析及热应力分析t2808.1.1 模型的创建t2808.1.2 在CFD Post中处理Icepak计算结果t2858.1.3 结构热应力分析t2888.2 在CFD-Post中处理Icepak计算结果t2928.2.1 建立Icepak至CFD Post的数据传递t2928.2.2 在CFD Post中创建后处理区域t2978.2.3 插入变量的云图后处理项t2998.2.4 插入热流密度矢量后处理项t3018.2.5 插入变量的Chokepoint后处理项t3028.2.6 插入流线轨迹及其温度后处理项t3038.2.7 插入流线轨迹动画演示后处理项t305 8.2.8 插入切面温度后处理项t3068.2.9 插入切面温度动画演示后处理项t3098.2.10 插入切面流速后处理项t3098.2.11 插入温度和速度等值面后处理项t3108.2.12 插入空间体积后处理项t3108.2.13 插入温度变量沿直线变化的曲线后处理项t3128.2.14 插入可用于后处理的自定义表达式和变量t3148.2.15 创建新的CFD Post选项以比较不同模型计算结果t3168.2.16 对比不同模型的后处理选项t317第9章 应用ANSYS Workbench与MAPDL协同技术进行结构有限元分析t3219.1 概述t3219.1.1 WB概述t3219.1.2 WB的命令流工作方式t3259.1.3 实例演示t3259.2 WB与MAPDL的联系t3289.2.1 WB中的MAPDLt3289.2.2 在WB中插入APDL命令t3319.2.3 插入选项与MAPDL对应关系与区别t3349.2.4 在MAPDL中应用导入的WB模型t3399.3 在WB中使用APDL高级控制t3429.3.1 梁-壳/梁-实体面装配实例t3429.3.2 壳/实体装配实例t3459.3.3 面/面装配实例t3479.4 实例分析t3499.4.1 梁提升模拟t3499.4.2 索提升模拟t3539.4.3 支架结构倾覆分析t3569.4.4 天线阵结构强度和刚度分析t359

n 　　《ANSYS Icepak及Workbench结构热力学仿真分析》是国内第一本关于电子设备热仿真分析软件Icepak的专业著作，重点针对Icepak 14.0版本进行论述，最新的Icepak 15.0版本在本书中亦有介绍。　　《ANSYS Icepak及Workbench结构热力学仿真分析》由一线专家亲笔撰写，深入浅出、通俗易懂，论述翔实、内容丰富，讲解循序渐进，结合大量实例，既注重理论性更注重工程实践应用，不仅适合初级读者入门和后续提高所使用，也十分适合具有经验的中级、高级读者作参考、研究使用。本书对目前工程实践中应用ANSYS Icepak以及ANSYS Workbench进行电子设备结构传热和结构力学仿真分析时面临的系列技术问题进行了初步的分析与探讨。根据业内ANSYS技术热点进行针对性论述，主要内容涉及用于Icepak热力学仿真分析的非参CAD多体模型前处理技术，Icepak网格划分技术，Icepak参数化技术，Icepak其他若干专题以及经典ANSYS（MAPDL）与ANSYS Workbench协同仿真技术等。　　本书是国内第一本关于电子设备热仿真分析软件Icepak的专业著作，重点针对Icepak 14.0版本进行论述，最新的Icepak 15.0版本在本书中亦有介绍，二者在模型创建、网格划分等核心功能方面基本相同。本书由行业内一线专家执笔撰写，深入浅出、通俗易懂，论述翔实、内容丰富，讲解循序渐进，结合大量实例，既注重理论性更注重工程实践应用，不仅适合初级读者入门和后续提高所使用，也十分适合具有经验的中级、高级读者作参考、研究使用。【作者简介】西南电子电信技术研究所工程师，国防科技大学航天与材料工程学院博士，精通Ansys架构体系、APDL语言、Ansys Mechanical和Workbench结构分析模块的一般/高级应用以及二者的协同工作，精通正确可靠、切实可行的结构有限元模型创建方法，以及实际物理模型与有限元分析模型之间联系与转换，熟悉Ansys单元库结构单元特性、使用场合、生成方法、输入参数。将Ansys应用于一般及复杂结构的静力分析、动力响应分析、动态特性分析、接触分析、稳定性分析、结构非线性分析，以及结构序列分析、敏度分析和优化设计等具有丰富经验。攻读博士学位期间和参加工作以来完成了数十项结构有限元分析任务，主要内容涉及复合材料层合式结构件力学性能分析、战术卫星整星主承力结构分析、飞行器加筋柱壳结构强度及稳定性分析、压力容器强度分析、工程结构（高耸塔架、大型天线阵等）力学分析等方面，编制了大量APDL结构分析及优化程序；长期担任国内一流CAE技术论坛（Simwe C01 Ansys前后处理版）资深版主。