Ansys Simulation World Ansys SimulationWorld

ANSYS Icepak

ANSYS Icepak – инструмент для разработки и анализа решений для охлаждения электронных компонентов, в котором используется ведущий в отрасли решатель вычислительной гидродинамики (CFD) ANSYS Fluent. Подходит для решения задач смешанного теплообмена в микросхемах (IC), корпусах, печатных платах (PCB) и электронных блоках. Решатель ANSYS Icepak CFD может использовать графический пользовательский интерфейс (GUI) от ANSYS Electronics Desktop (AEDT).

ANSYS Icepak AEDT в среде Electronics Desktop обеспечивает CAD-ориентированное решение с простым в использовании ленточным интерфейсом для моделирования сложного теплообмена в той же унифицированной среде, что и ANSYS HFSS, ANSYS Maxwell и ANSYS Q3D Extractor. Инженеры-электрики и механики, работающие в этой среде, получат полностью автоматизированный процесс проектирования с бесшовной связью ANSYS HFSS, Maxwell и Q3D Extractor с ANSYS Icepak для теплового анализа.

Масштабы моделей, которые могут рассматриваться в ANSYS Icepak, начиная от отдельных микросхем, сборок и печатных плат, вплоть до корпусов компьютеров и целых центров обработки данных. Решатель выполняет анализ смешанного теплообмена и учитывает теплопроводность, конвекцию и излучение. Реализована возможность выбора между передовыми моделями для моделирования турбулентных течений и лучистого теплообмена.  ANSYS Icepak содержит обширную библиотеку вентиляторов, радиаторов и материалов для решения типовых задач, связанных с электронным охлаждением.

Объекты Icepak

ANSYS Icepak содержит оптимизированный под инженеров-электронщиков пользовательский интерфейс, что позволяет быстро создавать и анализировать модели охлаждения электронных блоков. Модели сложных электронных сборок создаются простым перетаскиванием значков предопределенных объектов: вентиляторов, печатных плат, вентиляционных отверстий, источников тепла, радиаторов и т. д. Объекты содержат информацию о геометрии тела, свойствах материалов и граничных условиях - все это может быть задано параметрически для проведения исследований чувствительности и оптимизации конструкции.

Объекты ANSYS Icepak для быстрого создания моделей

Построение модели с использованием примитивов ANSYS Icepak

ECAD/MCAD интерфейсы

Чтобы ускорить разработку модели, ANSYS Icepak может импортировать модели как из электронных CAD (ECAD), так и механических CAD (MCAD) различных источников. ANSYS Icepak поддерживает файлы IDF, MCM, BRD и TCB, созданные с помощью программного обеспечения EDA, например, Cadence Allegro, и файлы Gerber, созданные с использованием Cadence, Synopsys, Zuken и Mentor. Механические CAD модели могут быть импортированы из различных нейтральных форматов файлов, включая STEP, IGES и DXF. Геометрия, импортированная из ECAD и MCAD, также может быть объединена с объектами Icepak для быстрого создания моделей электронных сборок.

Распределение потенциала на полигоне геометрической модели ECAD печатной платы PCB Layout

Расширенные библиотеки

Библиотека Icepak содержит обширную коллекцию часто используемых компонентов и материалов

Материалы – свойства материалов для жидкостей, твердых тел и поверхностей

Вентиляторы – геометрия с кривыми рабочих характеристик

Радиаторы – радиаторы Aavid по номеру детали

Термоэлектрическое охлаждение – Melcor и Marlow по номеру детали

Фильтры – воздушные фильтры вентиляторов по номеру детали

Корпуса IC – BGA, FPBGA, и TBGA

Сеточный генератор

ANSYS Icepak автоматически генерирует высокоточные, конформные сетки, которые представляют истинную форму электронных компонентов. Алгоритмы сеточного генератора позволяют создавать как многоблочные и неструктурированные, так и гекс-доминантные сетки, которые надлежащим образом разрешают пограничный слой текучей среды. Хотя процесс создания сетки полностью автоматизирован, пользователи могут уточнять параметры сетки для оптимизации компромисса между вычислительными затратами и точностью решения. Гибкость настроек сеточного генератора ANSYS Icepak позволяет сократить время решения без ущерба для точности.

Пример сеточной модели для CAD модели вентилятора

Визуализация результатов

ANSYS Icepak содержит полный набор инструментов постобработки, доступных для создания содержательных графиков, анимации и отчетов, для легкой передачи результатов моделирования как инженерам, так и не инженерам. Визуализация векторов скорости, температурных контуров, следов частиц жидкости, отображений изоповерхностей, сечений и графиков результатов XY - все это доступно для интерпретации результатов моделирования охлаждения электроники. Доступно создание автоматических настраиваемых пользовательских отчётов, включая изображения, для рассредоточенных данных результатов, определения тенденций в моделировании и составления отчетов о рабочих точках вентиляторов. ANSYS Icepak также экспортирует данные результатов для последующей обработки с помощью специализированного средства ANSYS CFD-Post.

Линии тока текучей среды и распределение температуры на радиаторе

Междисциплинарные расчёты

Платформа ANSYS Electronics Desktop позволяет инженерам устанавливать динамическую связь Icepak с HFSS, Q3D Extractor и Maxwell для получения термоэлектрического решения. В рамках одного интерфейса тепловые нагрузки без труда передаются из инструментов EM в расчётную среду Icepak.

При использования классического интерфейса ANSYS Icepak, для решения междисциплинарных задач используется рабочая среда ANSYS Workbench.

Интерфейс SIwave

ANSYS Icepak содержит интерфейс для совместной работы с SIwave. ANSYS SIwave извлекает частотно-зависимые модели электронных схем сигнальных и силовых распределительных цепей из баз данных компоновки устройств для моделирования корпусов интегральных схем и печатных плат. Полученный в SIwave профиль распределения мощности постоянного тока в слоях печатных плат, можно импортировать в ANSYS Icepak для теплового анализа платы. Связь между SIwave и ANSYS Icepak позволяет пользователям прогнозировать как внутренние температуры, так и температуры соединения компонентов печатных плат, соединения с корпусами.

 

Распределение температуры в многослойной печатной плате

Интерфейс с Mechanical

Данные о распределении температуры, полученные в результате анализа теплообмена в ANSYS Icepak, могут быть переданы в ANSYS Mechanical с использованием платформы ANSYS Workbench. ANSYS Mechanical предоставляет полный набор возможностей для решения задач как линейной, так и нелинейной механики как для статических, так и для динамических систем. Взаимодействие между ANSYS Icepak и программным обеспечением ANSYS Mechanical позволяет пользователям оценивать, как температуры, так и возникающие тепловые напряжения в топологии электронных компонентов.

Конструкционный анализ печатной платы с учетом теплового состояния

Макросы

В состав ANSYS Icepak входит множество макросов, предназначенных для автоматизации операций построения моделей. Макросы доступны для создания различных типов пакетов, радиаторов, термоэлектрических охладителей и тестовых конфигураций JEDEC.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей и событий?
Подпишитесь на рассылку