電子散熱系統(tǒng)多物理場耦合協(xié)同仿真系統(tǒng)

2013-06-09 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來源:仿真在線

作者: 中國電子科技集團(tuán)公司某研究所來源: 安世亞太
關(guān)鍵字: 電子多物理場耦合 PERA.Simulation平臺協(xié)同仿真

該所主要開發(fā)電子系統(tǒng)、電子設(shè)備、以高新電子技術(shù)及其工程應(yīng)用為主,產(chǎn)品涉及通信、測量、氣象、航空、汽車、信息系統(tǒng)集成、功率電子產(chǎn)品、信號處理產(chǎn)品、射頻仿真產(chǎn)品等各大類, 是電子工業(yè)高新技術(shù)重大科技攻關(guān)項目的中堅力量。電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、熱、流體等的性能會直接影響其產(chǎn)品的電氣性能,如功率、串?dāng)_、性噪、損耗、有效距離等。為對電子產(chǎn)品的工作環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確模擬,本項目建立了電子產(chǎn)品工作環(huán)境多物理場協(xié)同仿真工程環(huán)境,提高了電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(如散熱系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等)的真實(shí)工作環(huán)境下的動態(tài)性能設(shè)計與仿真,提高了設(shè)計的準(zhǔn)確性、動態(tài)性、協(xié)同性和效率。

項目概況

該所主要開發(fā)電子系統(tǒng)、電子設(shè)備,以高新電子技術(shù)及其工程應(yīng)用為主,產(chǎn)品涉及通信、測量、氣象、航空、汽車、信息系統(tǒng)集成、功率電子產(chǎn)品、信號處理產(chǎn)品、射頻仿真產(chǎn)品等各大類,是電子工業(yè)高新技術(shù)重大科技攻關(guān)項目的中堅力量。

電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、熱、流體等的性能會直接影響其產(chǎn)品的電氣性能,如功率、串?dāng)_、性噪、損耗、有效距離等。為對電子產(chǎn)品的工作環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確模擬,本項目建立了電子產(chǎn)品工作環(huán)境多物理場協(xié)同仿真工程環(huán)境,提高了電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(如散熱系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等)的真實(shí)工作環(huán)境下的動態(tài)性能設(shè)計與仿真,提高了設(shè)計的準(zhǔn)確性、動態(tài)性、協(xié)同性和效率。

項目挑戰(zhàn)

(1)電子產(chǎn)品環(huán)境仿真過程中不同仿真工具間的參數(shù)、模型傳遞和工具的集成是協(xié)同仿真工程環(huán)境的基礎(chǔ)。

(2)多物理場耦合仿真流程的適應(yīng)性問題,即同一流程可應(yīng)用于不同產(chǎn)品形式、不同設(shè)計方案是協(xié)同仿真工程環(huán)境的關(guān)鍵。

(3)多物理場耦合仿真流程的易用性問題,即設(shè)計師能應(yīng)用熟悉的工程化語言,通過在設(shè)計模型上完整定義產(chǎn)品性能的參數(shù)就可完成設(shè)計方案的多物理場耦合協(xié)同仿真和優(yōu)化是協(xié)同仿真工程環(huán)境推廣的重要因素。

解決方案

應(yīng)用PERA.Simulation平臺的雙向參數(shù)CAD接口、仿真工具接口CAX-plugin、工程參數(shù)管理可有效解決工具間的參數(shù)、模型的傳遞和轉(zhuǎn)化,利用平臺的集成功能實(shí)現(xiàn)不同工具的集成。

利用PERA.Simulation平臺的流程模板以及模板定制工具,通過對不同部件,如散熱系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等,性能仿真流程的分析,提取流程的共性進(jìn)行集成定制。通過人工交互選擇的方式處理產(chǎn)品形式和設(shè)計方案的差異,使定制的流程能應(yīng)用于產(chǎn)品的不同情況。

應(yīng)用PERA.Simulation平臺的雙向參數(shù)CAD接口和建模模塊,將產(chǎn)品不同功能部分進(jìn)行命名,將性能仿真的參數(shù)和設(shè)置,如載荷、邊界條件等,與組名進(jìn)行關(guān)聯(lián),可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在項目挑戰(zhàn)(2)中定義好的流程中傳遞處理。

電子散熱系統(tǒng)多物理場耦合協(xié)同仿真系統(tǒng)+有限元仿真分析相關(guān)圖片圖片1

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用戶價值

通過應(yīng)用協(xié)同仿真工程環(huán)境進(jìn)行產(chǎn)品工作動態(tài)環(huán)境的多物理場性能仿真和優(yōu)化,是設(shè)計方案能同時考慮不同因素的影響,比孤立單學(xué)科仿真提高了準(zhǔn)確性。

通過流程的固化,統(tǒng)一并規(guī)范了的不同設(shè)計師的分析過程,避免了不同人員分析的差異性。

通過工具的集成、數(shù)據(jù)的自動處理和傳遞,減少了人工處理數(shù)據(jù)的繁瑣,避免了人為錯誤的發(fā)生,提高了工作效率和自動化程度。

利用模板和自動化處理技術(shù),使設(shè)計師不必深入掌握很多分析工具的使用,把更多精力放到產(chǎn)品本身問題的解決上。對產(chǎn)品設(shè)計仿真手段的推廣起到了積極作用,減少物理樣機(jī)的試驗次數(shù),從而節(jié)約了更大的開發(fā)成本。

用戶評價

通過電子產(chǎn)品工作環(huán)境多物理場協(xié)同仿真工程環(huán)境建立,解決了實(shí)際環(huán)境仿真的技術(shù)問題,使設(shè)計師能按照流程進(jìn)行結(jié)構(gòu)、熱和流體、電磁等性能進(jìn)行仿真,并最終實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品多學(xué)科性能的優(yōu)化。

相比傳統(tǒng)的單學(xué)科孤立的性能仿真,協(xié)同仿真工程環(huán)境可進(jìn)行物理場協(xié)同仿真、產(chǎn)品工作環(huán)境動態(tài)仿真,并提高了規(guī)范性、自動化及數(shù)據(jù)的管理水平。

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