ANSYS Icepak 2020 電子散熱從入門到精通 (案例實戰版)

ANSYS Icepak 2020是ANSYS系列軟件中針對電子行業的散熱模擬優化分析軟件。電子行業所涉及的散熱、流體等相關工程問題均可使用ANSY Icepak進行求解模擬計算。本書分為兩部分，包含12章內容，由淺入深地講解ANSYS Icepak模擬計算的各種功能。第一部分主要講解Icepak軟件概述、幾何模型的創建及導入、網格劃分方法和物理模型定義及計算設置等內容；第二部分針對Icepak軟件不同的傳熱方式及功能結合案例進行詳細講解，包括電子設備風冷散熱、電子設備水冷散熱、電子設備輻射及熱管散熱、PCB散熱、參數化求解、芯片封裝散熱和運用宏命令進行數據中心及TEC製冷散熱等，涉及電力電子、機械、航空航天、汽車及電氣等相關行業工程中的應用。 本書結構嚴謹、條理清晰、重點突出，非常適合ANSYS Icepak的初中級讀者學習，既可作為高等院校理工科相關專業的教材，也可作為相關行業工程技術人員及相關培訓機構教師和學員的參考書。

丁學凱
畢業於北京航空航天大學，研究生學歷，高級職稱，現就職於中國科學院某研究所，長期從事國家重大專項相關科研工作，精通ANSYS Fuent、Icepak、ABAQUS等工程分析軟件，擅長結構分析、電子散熱設計與分析、流體仿真等，從事相關工作近二十年，擁有豐富的工程項目分析經驗。

第1章ANSYS Icepak概述
1.1 Icepak概述及工程應用
1.2 Icepak 啟動及界面簡介
1.2.1 啟動選項說明
1.2.2 操作界面說明
1.2.3 主菜單欄
1.2.4 模型樹
1.2.5 自建模工具欄
1.2.6 編輯模型命令
1.2.7 對齊匹配命令
1.2.8 圖形顯示區域
1.2.9 消息窗口
1.2.10 自定義庫的建立及使用
1.3 本章小結

第2章 模型創建詳解
2.1 Icepak建模簡述
2.1.1 自建模方式
2.1.2 CAD 模型導入
2.1.3 ECAD模型導入
2.2 基於對象建模
2.2.1 計算區域Cabinet
2.2.2 裝配體Assembly
2.2.3 Heat Exchanger 換熱器
2.2.4 Opening 開口
2.2.5 Periodic Boundaries 週期性邊界條件
2.2.6 Grille 二維散熱孔、濾網
2.2.7 Source 熱源
2.2.8 PCB 電路板
2.2.9 Plate 板
2.2.10 Enclosures 腔體
2.2.11 Wall 殼體
2.2.12 Block 塊
2.2.13 Fan軸流風機
2.2.14 Blower 離心風機
2.2.15 Resistance阻尼
2.2.16 Heatsink 散熱器
2.2.17 Package芯片封裝
2.2.18 Materials材料創建
2.3 導入CAD模型
2.4 導入EDA模型
2.4.1 EDA-IDF幾何模型導入
2.4.2 EDA電路佈線過孔導入
2.4.3 EDA封裝芯片模型導入
2.5 本章小結

第3章 網格劃分詳解
3.1 網格控制
3.1.1 ANSYS Icepak網格類型及控制
3.1.2 Hexa Unstructured網格控制
3.1.3 Mesher-HD網格控制
3. 2 網格顯示
3. 3 網格質量檢查
3.4 網格優先級
3.5 非連續性網格
3.5.1 非連續性網格概念
3.5.2 非連續性網格的創建
3.5.3 非連續性網格劃分的規則
3.6 Multi - Level多級網格
3.6.1 Multi-Level（MIL）多級網格概念
3.6.2 多級網格的設置
3.7 網格劃分的原則與技巧
3.7.1 ANSYS Icepak網格劃分原則
3.7.2 確定模型多級網格的級數
3.8 本章小結

第4章 物理模型及求解設置詳解
4.1 自然對流傳熱模型
4.1.1 自然對流控制方程及設置
4.1.2 自然對流模型的選擇
4.1.3 自然對流計算區域設置
4.1.4 自然冷卻模擬設置步驟
4.2 輻射傳熱模型
4.2.1 Surface to Surface（S2S）模型
4.2.2 Discrete Ordinates（DO）模型
4.2.3 Ray tracing radiation model 光線追踪法模型
4.2.4 三種輻射模型的比較與選擇
4.3 太陽熱輻射模型
4.4 求解設置
4.4.1 物理模型定義設置
4.4.2 物理問題嚮導定義設置
4.4.3 求解計算基本設置
4.4.4 求解計算設置
4.4.5 ANSYS Icepak 計算收斂標準
4.5 本章小結

第5章 風冷散熱案例詳解
5.1 機櫃內翅片散熱器散熱性能仿真分析
5.1.1 項目創建
5.1.2 幾何結構及性能參數設置
5.1.3 網格劃分設置
5.1.4 物理模型設置
5.1.5 求解計算
5.1.6 計算結果分析
5.2 射頻放大器散熱性能仿真分析
5.2.1 項目創建
5.2.2 幾何結構及性能參數設置
5.2.3 網格劃分設置
5.2.4 物理模型設置
5.2.5 求解計算
5.2.6 計算結果分析
5.5 本章小結

第6章 PCB電路板散熱案例詳解
6.1 IDF文件導入
6.1.1 項目創建
6.1.2 IDF文件導入
6.2 PCB電路板導入及熱仿真分析
6.2.1 項目創建
6.2.2 模型導入
6.2.3 網格劃分設置
6.2.4 只考慮導熱下模型設置及計算
6.2.5 考慮其他功率器件下模型設置及計算
6.3 本章小結

第7章 輻射及熱管散熱案例詳解
7.1 輻射換熱案例詳解
7.1.1 項目創建
7.1.2 幾何結構及性能參數設置
7.1.3 網格劃分設置
7.1.4 不考慮輻射換熱物理模型設置及計算
7.1.5 S2S輻射換熱物理模型設置及計算
7.1.6 DO輻射換熱物理模型設置及計算
7.1.7 Ray-Tracing輻射換熱物理模型設置及計算
7.2 熱管散熱案例詳解
7.2.1 項目創建
7.2.2 幾何結構及性能參數設置
7.2.3 網格劃分設置
7.2.4 物理模型設置
7.2.5 求解計算
7.2.6 計算結果分析
7.3 本章小結

第8章 水冷散熱案例詳解
8.1 水冷散熱器散熱案例詳解
8.1.1 項目創建
8.1.2 幾何結構及性能參數設置
8.1.3 網格劃分設置
8.1.4 物理模型設置
8.1.5 變量監測設置
8.1.6 求解計算
8.1.7 計算結果分析
8.2 交錯式水冷散熱器散熱案例詳解
8.2.1 項目創建
8.2.2 幾何結構及性能參數設置
8.2.3 網格劃分設置
8.2.4 物理模型設置
8.2.5 求解計算
8.2.6 計算結果分析
8.3 本章小結

第9章 參數化優化案例詳解
9.1 軸流風機優化佈置設計案例詳解
9.1.1 項目創建
9.1.2 幾何結構及性能參數設置
9.1.3 網格劃分設置
9.1.4 參數化求解設置
9.1.5 變量監測設置
9.1.6 物理模型設置
9.1.6 求解計算
9.1.7 計算結果分析
9.2 散熱器熱阻最低優化案例詳解
9.2.1 項目創建
9.2.2 散熱器結構及性能參數設置
9.2.3 參數化求解設置
9.2.4 網格劃分設置
9.2.5 物理模型設置
9.2.6 自定義函數設置
9.2.7 求解計算
9.2.8 計算結果分析
9.3 六邊形格柵損失係數參數化計算案例詳解
9.3.1 項目創建
9.3.2 參數化求解及自定義函數設置
9.3.4 網格劃分設置
9.3.5 物理模型設置
9.3.6 求解計算
9.3.7 計算結果分析
9.4 本章小結

第10章 瞬態傳熱案例詳解
10.1 交替式運行瞬態散熱案例詳解
10.1.1 項目創建
10.2.1 瞬態計算設置
10.1.3 幾何結構及性能參數設置
10.1.4 網格劃分設置
10.1.5 物理模型設置
10.1.6 變量監測設置
10.1.7 求解計算
10.1.8 計算結果分析
10.2 芯片瞬態傳熱案例詳解
10.2.1 項目創建
10.2.1 瞬態計算設置
10.2.3 幾何結構及性能參數設置
10.2.4 網格劃分設置
10.2.4 變量監測設置
10.2.5 物理模型設置
10.2.6 求解計算
10.2.7 計算結果分析
10.3 本章小結

第11章 芯片封裝散熱及焦耳熱案例詳解
11.1 緊湊式微電子封裝模型案例詳解
11.1.1 項目創建
11.1.2 芯片封裝參數及模型設置
11.1.3 網格劃分設置
11.1.4 物理模型設置
11.1.5 變量監測設置
11.1.6 求解計算
11.1.7 計算結果分析
11.2 BGA封裝芯片模型案例詳解
11.2.1 項目創建
11.2.2 幾何模型創建及參數設置
11.2.3 網格劃分設置
11.2.4 物理模型設置
11.2.5 求解計算
11.2.6 計算結果分析
11.3 PCB板焦耳熱案例詳解
11.3.1 項目創建
11.3.2 幾何模型創建及參數設置
11.3.3 網格劃分設置
11.3.4 物理模型設置
11.3.5 求解計算
11.3.6 計算結果分析
11.4 本章小結

第12章 綜合案例詳解
12.1 高熱流密度數據中心散熱案例詳解
12.1.1 項目創建
12.1.2 幾何模型創建及參數設置
12.1.3 網格劃分設置
12.1.4 變量監測設置
12.1.5 物理模型設置
12.1.6 求解計算
12.1.7 計算結果分析
12.2 高海拔機載電子設備散熱案例詳解
12.2.1 項目創建
12.2.2 幾何模型創建及參數設置
12.2.3 自定義函數設置
12.2.4 網格劃分設置
12.2.5 物理模型設置
12.2.6 求解計算
12.2.7 計算結果分析
12.3 TEC散熱案例詳解
12.3.1 項目創建
12.3.2 幾何模型創建及參數設置
12.3.3 網格劃分設置
12.3.4 變量監測設置
12.3.5 物理模型設置
12.3.6 求解計算
12.3.7 計算結果分析
12.4 本章小結