ANSYS Icepak電子散熱基礎教程（第2版）

目錄

第1章ANSYS Icepak概述
1.1 ANSYS Icepak概述及工程應用
1.2 ANSYS Icepak與ANSYS Workbench的關系
1.2.1ANSYS Workbench平臺介紹
1.2.2 ANSYS Workbench平臺的啟動
1.2.3 ANSYS Workbench的界面（GUI）
1.2.4 ANSYS Workbench對Icepak的作用
1.3 ANSYS Icepak熱仿真流程
1.3.1建立熱仿真模型
1.3.2網格劃分
1.3.3求解計算設置
1.3.4後處理顯示
1.4 ANSYS Icepak模塊組成
1.5 ANSYS Icepak機箱強迫風冷熱仿真
1.5.1實例介紹
1.5.2建立熱仿真模型
1.5.3網格劃分
1.5.4求解計算設置
1.5.5後處理顯示
1.6某LED自然冷卻模擬實例
1.6.1實例介紹
1.6.2建立熱仿真模型
1.6.3網格劃分
1.6.4求解計算設置
1.6.5後處理顯示
1.7本章小結
第2章電子熱設計基礎理論
2.1電子熱設計基礎理論原理
2.1.1熱傳導
2.1.2對流換熱
2.1.3輻射換熱
2.1.4增強散熱的幾種方式
2.2電子熱設計常用概念解釋
2.3電子熱設計冷卻方法及準則方程
2.3.1自然冷卻
2.3.2強迫對流
2.3.3 TEC熱電制冷
2.3.4熱管散熱
2.3.5電子設備熱設計簡則及註意事項
2.4 CFD熱仿真基礎
2.4.1控制方程
2.4.2 ANSYS Icepak熱仿真流程
2.4.3基本概念解釋
2.5本章小結
第3章ANSYS Icepak技術特征及用戶界面（GUI）詳解
3.1 ANSYS Icepak詳細技術特征
3.2 ANSYS Icepak啟動方式及選項
3.2.1 ANSYS Icepak的啟動
3.2.2選項設置說明
3.3 ANSYS Icepak工作目錄設定
3.4 ANSYS Icepak用戶界面（GUI）詳細說明
3.4.1 ANSYS Icepak用戶界面（GUI）介紹
3.4.2主菜單欄
3.4.3快捷工具欄
3.4.4模型樹
3.4.5基於對象模型工具欄
3.4.6編輯模型命令面板
3.4.7對齊匹配命令
3.4.8圖形顯示區域
3.4.9消息窗口
3.4.10當前幾何信息窗口
3.5模型編輯面板GUI
3.6用戶自定義庫的建立使用
3.7其他常用命令操作
3.7.1常用鼠標鍵盤操作
3.7.2常用熱鍵操作
3.7.3單位管理
3.8本章小結
第4章ANSYS Icepak熱仿真建模
4.1 ANSYS Icepak建模簡述
4.2 ANSYS Icepak基於對象自建模
4.2.1 Cabinet（計算區域）
4.2.2 Assembly（裝配體）
4.2.3 Heat exchangers(換熱器)
4.2.4 Openings（開口）
4.2.5 Periodic boundaries（周期性邊界條件）
4.2.6 Grille（二維散熱孔、濾網）模型
4.2.7 Sources（熱源）
4.2.8 PCB（印制電路板）
4.2.9 Plates（板）
4.2.10 Enclosures（腔體）
4.2.11 Wall（殼體）
4.2.12 Block（塊）
4.2.13 Fan（軸流風機）
4.2.14 Blower（離心風機）
4.2.15 Resistance（阻尼）
4.2.16 Heatsink（散熱器）
4.2.17 Package（芯片封裝）
4.2.18建立新材料
4.3 ANSYS Icepak自建模實例
4.4 CAD模型導入ANSYS Icepak
4.4.1 DesignModeler簡介
4.4.2 DesignModeler常用命令說明
4.4.3 ANSYS SCDM模型修復命令
4.4.4 CAD模型導入ANSYS Icepak命令
4.4.5 CAD模型導入ANSYS Icepak步驟、原則
4.4.6 ANSYS Icepak自帶的CAD接口
4.4.7 ANSYS SCDM與ANSYS Icepak的接口
4.5 CAD幾何模型導入ANSYS Icepak實例
4.6電子設計軟件EDA模型導入ANSYS Icepak
4.6.1 EDAIDF幾何模型導入
4.6.2 EDA電路布線過孔信息導入
4.6.3 EDA封裝芯片模型導入
4.7本章小結
第5章ANSYS Icepak網格劃分
5.1 ANSYS Icepak網格控制面板
5.1.1 ANSYS Icepak網格類型及控制
5.1.2 Hexa unstructured網格控制
5.1.3 MesherHD網格控制
5.2ANSYS Icepak網格顯示面板
5.3 ANSYS Icepak網格質量檢查面板
5.4 ANSYS Icepak網格優先級
5.5 ANSYS Icepak非連續性網格
5.5.1非連續性網格概念
5.5.2非連續性網格的創建
5.5.3 NonConformal Meshing非連續性網格劃分的規則
5.5.4非連續性網格的自動檢查
5.5.5非連續性網格應用案例
5.6 MesherHD之Multilevel多級網格
5.6.1 Multilevel(M/L)多級網格概念
5.6.2多級網格的設置
5.6.3設置Multilevel多級級數的不同方法
5.7 ANSYS Icepak網格劃分的原則與技巧
5.7.1 ANSYS Icepak網格劃分原則
5.7.2確定模型多級網格的級數
5.7.3網格劃分總結
5.8 ANSYS Icepak網格劃分實例
5.8.1強迫風冷機箱
5.8.2 LED燈具強迫風冷散熱模擬
5.8.3液冷冷板模型
5.8.4強迫風冷熱管散熱模擬
5.9本章小結
第6章ANSYS Icepak相關物理模型
6.1自然對流應用設置
6.1.1自然對流控制方程及設置
6.1.2自然對流模型的選擇
6.1.3自然對流計算區域設置
6.1.4自然冷卻模擬設置步驟
6.2輻射換熱應用設置
6.2.1Surface to surface（S2S輻射模型）
6.2.2Discrete ordinates（DO輻射模型）
6.2.3Ray tracing（光線追蹤法輻射模型）
6.2.43種輻射模型的比較與選擇
6.3太陽熱輻射應用設置
6.3.1太陽熱輻射載荷設置
6.3.2太陽熱輻射瞬態載荷案例
6.3.3熱模型表面如何考慮太陽熱輻射
6.4瞬態熱模擬設置
6.4.1瞬態求解設置
6.4.2瞬態時間步長（Time step）設置
6.4.3變量參數的瞬態設置
6.4.4求解的瞬態設置
6.5本章小結
第7章ANSYS Icepak求解設置
7.1ANSYS Icepak基本物理模型定義
7.1.1基本物理問題定義設置面板
7.1.2基本物理問題定義向導設置
7.2自然冷卻計算開啟的規則
7.3求解計算基本設置
7.3.1Basic settings（求解基本設置面板）
7.3.2判斷熱模型的流態
7.3.3Parallel settings（並行設置面板）
7.3.4Advanced settings（高級設置面板）
7.4變量監控點設置
7.4.1直接拖曳模型
7.4.2復制粘貼
7.4.3直接輸入坐標
7.4.4模型樹下建立監控點
7.5求解計算面板設置
7.5.1General setup（通用設置面板）
7.5.2Advanced（高級設置面板）
7.5.3Results（結果管理面板）
7.5.4TEC熱電制冷模型的計算
7.5.5恒溫控制計算
7.6ANSYS Icepak計算收斂標準
7.7ANSYS Icepak刪除/壓縮計算結果
7.8本章小結
第8章ANSYS Icepak後處理顯示
8.1ANSYS Icepak後處理說明
8.2ANSYS Icepak自帶後處理顯示
8.2.1Object face（體處理）
8.2.2Plane cut（切面處理）
8.2.3Isosurface（等值面處理）
8.2.4Point（點處理）
8.2.5Surface probe（探針處理）
8.2.6Variation plot（變量函數圖）
8.2.7History plot（瞬態函數圖）
8.2.8Trials plot（多次實驗曲線圖）
8.2.9Transient settings（瞬態結果處理）
8.2.10Load solution ID（加載計算結果）
8.2.11Summary report（量化報告處理）
8.2.12Power and temperature limits setup處理
8.2.13保存後處理圖片
8.3Post後處理工具
8.3.1Post後處理面板1
8.3.2Post後處理面板2
8.3.3Post後處理面板3
8.3.4Post後處理面板4
8.4Report後處理工具
8.5本章小結
第9章ANSYS Icepak熱仿真專題
9.1ANSYS Icepak外太空環境熱仿真
9.2異形Wall熱流邊界的建立
9.2.1圓柱形計算區域的建立
9.2.2異形Wall的建立
9.3熱流—結構動力學的耦合計算
9.4ANSYS SIwave電—熱流雙向耦合計算
9.5PCB導熱率驗證計算
9.6ANSYS Icepak參數化/優化計算
9.6.1參數化計算步驟
9.6.2Design Explorer的參數化功能
9.6.3優化計算步驟
9.7軸流風機MRF模擬
9.8機箱系統Zoomin的功能
9.8.1Profile邊界說明
9.8.2Zoomin功能案例講解
9.9ANSYS Icepak批處理計算的設置
9.10某風冷機箱熱流仿真優化計算
9.10.1機箱CAD模型的修復及轉化
9.10.2ANSYS Icepak熱模型的修改
9.10.3熱模型的網格劃分
9.10.4熱模型的求解計算設置
9.10.5熱模型的後處理顯示
9.10.6熱模型自然冷卻計算及後處理
9.10.7熱模型的優化計算1
9.10.8熱模型的優化計算2
9.11某風冷電動汽車電池包熱流優化計算
9.11.1電池包CAD模型的修復及轉化
9.11.2ANSYS Icepak熱模型的修改
9.11.3熱模型的網格劃分
9.11.4熱模型的求解計算設置
9.11.5熱模型的後處理顯示
9.11.6熱模型的優化
9.12本章小結
第10章宏命令Macros
10.1宏命令Macros簡介
10.2Geometry面板
10.2.1Approximation面板
10.2.2Data Center Components面板
10.2.3Heatsinks面板
10.2.4Other面板
10.2.5Packages面板
10.2.6Package-TO Devices面板
10.2.7PCB面板
10.2.8Rotate面板
10.3Modeling面板
10.3.1Heatsink Wind Tunnel面板
10.3.2SIwave Icepak Coupling面板
10.3.3Die Characterization面板
10.3.4Power Dependent Power Macro面板
10.3.5Transient Temperature Dependent Power面板
10.4Post Processing面板
10.4.1Ensight Export面板
10.4.2Report Max Values面板
10.4.3Temperature Field to ANSYS WB面板
10.4.4Write Average Metal Fractions面板
10.4.5Write Detailed Report面板
10.5Productivity面板
10.6本章小結
參考文獻