| 1、成书过程简介 春去秋来，寒暑易替，历经一年的时间，一本《ANSYSIcepak及Workbench结构热力学仿真分析》终于和广大读者朋友见面了。抚卷凝思，心中不禁有些许感慨。最早的材料来源于工程项目完成后零散记录的技术总结，一段时间以后，不经意间发现已积少成多了；自己又在各个论坛逛，看到国内相关方面的资料（Icepak、MAPDL协同Workbench平台）较少，论坛上网友呼声也较高。于是决定写成一书。它是我一字一字码出来的，基本上是根据自己思路和原创性的思考、总结、心得而成稿。一个人撰写的工作量较大，抓紧了工作之余和业余时间，其间还经过了多次修改，可谓为之付出了不少努力。在成书过程中得到了单位领导和身边同事的大力协助，在此致以衷心谢意。
2、成书背景针对传统电子设备研制中周期较长、后期排故较难等问题，引入数字仿真工具，进行热、力学分析，结合相关标准进行试验，使设计方案得到充分验证。这些方法的应用使产品存在的一些问题得到快速暴露和解决，提高了产品可靠性和数字化程度。以仿真+试验为代表的新手段正在使电子设备研发领域进入一个新阶段。 目前据我个人的不完全统计（工作实践、对外交流、高级研修班、千余篇公开文献），国内中电10、29、30、14、20、26、27、34、36、54、55等所，华东计算机研究所、华北计算机研究所、中国航空无线电电子研究所、中航工业西安航空计算技术研究所、中科院空间应用工程与技术中心，中航工业洛阳光电设备研究所，中国科学院空间科学与应用研究中心，航天科工集团第三研究院第八三五七研究所，北京微科能创科技有限公司和北京计量测试研究所，北京国科环宇、安世亚太驻北京总部及驻成都办事处、海基科技驻成都办事处、天源博通驻北京总部，以及企业（如一汽研发中心）、高校等，均认识到仿真技术的重要作用，正在积极开展相关研究和条件建设。可以说这一波热潮是方兴未艾。 但是，仿真技术固有的较高门槛阻碍了本地化仿真设计研发能力的真正成型。即使是拥有了仿真专家和平台，在面对复杂问题时仍会觉得比较棘手。这表明，能够完成一些成功的分析不等于形成了仿真研发能力，花费较多的时间精力来跨越仿真“山头”只能是曲高和寡。 正是为了解决这些存在的问题，我们瞄准“降低门槛”和“仿真工程化”目标，在《ANSYS Icepak及Workbench结构热力学仿真分析》一书中，对阻碍仿真技术本地化应用的几个问题进行了阐述，并给出了解决方案。它们包括用于Icepak热仿真的非参多体CAD模型前处理，Icepak网格划分，Icepak参数化，Icepak若干专题以及经典ANSYS（MAPDL）与ANSYS Workbench协同仿真技术等。遵循上述解决方案，可以使用CATIA强大的多（包络）体零件快速建立Icepak热分析模型，使用多种灵活的网格划分方案对复杂几何进行快速解析。采用高性能工作站可以在几个小时内将整机结构模型快速转换为粒度极其精细的热仿真产品（包括PCB布线、热源分布、接触热阻在内）并进行数轮分析。
3、成书之后的持续开发（"CATIA For Icepak"环境开发）在书成稿后，我们又继续对上述解决方案进行了研究，提炼出热仿真分析的标准流程，对CATIA进行了开发，以VB代码进行封装、开发出易于使用的Icepak仿真模型前处理工具而形成一个专业化的处理环境，我们将该环境称为“Catiafor Icepak”（CFI，如图 1所示）。CFI创造性地研究并灵活使用了CATIA GSD(General Shape Design)模块的带参/非参包络体体系，以及CATIA同步建模技术（不需要3D特征）和后期参数化技术，解决了三维CAD几何模型的非参仿真多体模型快速创建、规范格式的数据描述和模型快速修改问题，使仿真产品成为了具有与结构产品一样属性的信息化研发产物，因为二者都具有了一整套产品建模和产品明细信息描述的便利本地化工具。 CFI真正使仿真技术门槛得到了降低（使Icepak热分析成为“CAD式的CAE”），能够使繁杂的模型创建过程规范为“分解”→“消参”→“转换”→“重组”的创新性标准流程，使三维CAD模型在短时间内按照一套极具处理效率的方法转换为热仿真模型，实现类似结构设计的规范化明细信息描述，并可极其方便快速地创建出Icepak非连续网格区域，使各种不同精细粒度的模型能够充分利用Icepak强大的网格功能、由粗略的背景网格和精细的非连续网格进行解析，极大地提高仿真速度和可靠度。
图 1 CATIA For Icepak工具条功能按钮一览 4、案例简介通常一个稍复杂的模型，建模过程是十分繁琐的，其中包含的热对象和仿真参数，数量庞大，且网格划分不易成功。如何化繁为简，对数量庞大的热对象和仿真参数进行创建、修改，以及划分出可靠经济的网格，是仿真领域内面临的主要困难，值得研究。目前在业内尚未见到公开报道的有效解决方案。 举例说明：图 2~图 3显示了一个PCB的Cadence设计信息及其对应的插卡模块Icepak非连续网格区域详细信息，可见其中包含的特征总数为86个。 图4~图 11显示了将一个典型密闭型总线结构设备创建出热分析模型的过程。首先如图 4~图 5所示，将模型由包含1115个节点的装配件，转换为含有712个Icepak热分析对象、14个非连续网格区域（N/C ASM）的零件，其模型树节点列表如图6~图 7所示，统计得到其中非连续网格区域的特征总数为260个（图8），然后在Icepak中建立模型（图 9），再划分网格用于分析计算（图 10），得到计算结果如图 11所示，仿真温度值与实际试验测试值误差小于4%。 上述两个案例中的热对象及其相应的热学信息数量大，可见，如果不针对性进行研究解决而使用手动操作，将使仿真工作不具备可操作性，人员负担也比较重。使用CFI则可轻松完成全部建模和修改工作，目前它已在研发过程中得到了广泛使用，效果优良。 | 
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发表于 2015-6-12 13:30:55
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发表于 2015-6-12 15:08:01
发表于 2015-6-12 15:16:33
:L，目前在做相关的散热分析，通过各方面的考虑感觉采用Icepak是个比较可靠的方案，Icepak对我来说又是一个新东西，所以让一个外行用一个新工具得出可靠的分析结果，学习资料很重要啊，所以哈，版主行行好就送我一本吧，多谢啦！
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