ANSYS Icepak電子散熱基礎教程（第2版）

《ANSYS Icepak電子散熱基礎教程（第2版）》是2018年電子工業出版社出版的圖書，作者是王永康。

書籍信息

作譯者：王永康 等

出版時間：2018-12千 字 數：863版次：01-01頁 數：532

開本：16開裝幀：I S B N ：9787121350207

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紙質書定價：￥119.0

內容簡介

本書將電子散熱設計分析的基本概念與ANSYS Icepak熱仿真實際案例緊密結合，對ANSYS Icepak的基礎操作進行了系統的講解說明，通過大量原創的分析案例，向讀者全面介紹ANSYS Icepak電子散熱分析模擬的方法、步驟。全書共10章，詳細講解了ANSYS Icepak的技術特徵、ANSYS Icepak建立熱仿真模型的方法、ANSYS Icepak的格線劃分、ANSYS Icepak熱模擬的求解及後處理顯示、ANSYS Icepak常見技術專題案例、ANSYS Icepak宏命令Macros詳細講解等，並在部分章節列舉了相關案例。另外，本書附帶線上資源，內容包括部分章節實際操作、相關的案例模型及計算結果，這些資料對讀者學習、使用ANSYS Icepak軟體有很大的幫助。本書適合作為電子、信息、機械、力學等相關專業的研究生或本科生學習ANSYS Icepak的參考書，也非常適合從事電子散熱最佳化分析的工程技術人員學習參考。

圖書目錄

第1章ANSYS Icepak概述

1.1 ANSYS Icepak概述及工程套用

1.2 ANSYS Icepak與ANSYS Workbench的關係

1.2.1ANSYS Workbench平台介紹

1.2.2 ANSYS Workbench平台的啟動

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格線劃分

1.3.3求解計算設定

1.3.4後處理顯示

1.4 ANSYS Icepak模組組成

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格線劃分

1.5.4求解計算設定

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格線劃分

1.6.4求解計算設定

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熱電製冷

2.3.4熱管散熱

2.3.5電子設備熱設計簡則及注意事項

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技術特徵及用戶界面（GUI）詳解

3.1 ANSYS Icepak詳細技術特徵

3.2 ANSYS Icepak啟動方式及選項

3.2.1 ANSYS Icepak的啟動

3.2.2選項設定說明

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主選單欄

3.4.3快捷工具列

3.4.4模型樹

3.4.5基於對象模型工具列

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訊息視窗

3.4.10當前幾何信息視窗

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常用滑鼠鍵盤操作

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（印製電路板）

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（晶片封裝）

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電子設計軟體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封裝晶片模型導入

4.7本章小結

第5章ANSYS Icepak格線劃分

5.1 ANSYS Icepak格線控制臺

5.1.1 ANSYS Icepak格線類型及控制

5.1.2 Hexa unstructured格線控制

5.1.3 MesherHD格線控制

5.2ANSYS Icepak格線顯示面板

5.3 ANSYS Icepak格線質量檢查面板

5.4 ANSYS Icepak格線優先權

5.5 ANSYS Icepak非連續性格線

5.5.1非連續性格線概念

5.5.2非連續性格線的創建

5.5.3 NonConformal Meshing非連續性格線劃分的規則

5.5.4非連續性格線的自動檢查

5.5.5非連續性格線套用案例

5.6 MesherHD之Multilevel多級格線

5.6.1 Multilevel(M/L)多級格線概念

5.6.2多級格線的設定

5.6.3設定Multilevel多級級數的不同方法

5.7 ANSYS Icepak格線劃分的原則與技巧

5.7.1 ANSYS Icepak格線劃分原則

5.7.2確定模型多級格線的級數

5.7.3格線劃分總結

5.8 ANSYS Icepak格線劃分實例

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自然對流套用設定

6.1.1自然對流控制方程及設定

6.1.2自然對流模型的選擇

6.1.3自然對流計算區域設定

6.1.4自然冷卻模擬設定步驟

6.2輻射換熱套用設定

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太陽熱輻射套用設定

6.3.1太陽熱輻射載荷設定

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瞬態熱模擬設定

6.4.1瞬態求解設定

6.4.2瞬態時間步長（Time step）設定

6.4.3變數參數的瞬態設定

6.4.4求解的瞬態設定

6.5本章小結

第7章ANSYS Icepak求解設定

7.1ANSYS Icepak基本物理模型定義

7.1.1基本物理問題定義設定面板

7.1.2基本物理問題定義嚮導設定

7.2自然冷卻計算開啟的規則

7.3求解計算基本設定

7.3.1Basic settings（求解基本設定面板）

7.3.2判斷熱模型的流態

7.3.3Parallel settings（並行設定面板）

7.3.4Advanced settings（高級設定面板）

7.4變數監控點設定

7.4.1直接拖曳模型

7.4.2複製貼上

7.4.3直接輸入坐標

7.4.4模型樹下建立監控點

7.5求解計算面板設定

7.5.1General setup（通用設定面板）

7.5.2Advanced（高級設定面板）

7.5.3Results（結果管理面板）

7.5.4TEC熱電製冷模型的計算

7.5.5恆溫控制計算

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（變數函式圖）

8.2.7History plot（瞬態函式圖）

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（載入計算結果）

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/最佳化計算

9.6.1參數化計算步驟

9.6.2Design Explorer的參數化功能

9.6.3最佳化計算步驟

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批處理計算的設定

9.10某風冷機箱熱流仿真最佳化計算

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熱模型的格線劃分

9.10.4熱模型的求解計算設定

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熱模型的最佳化計算1

9.10.8熱模型的最佳化計算2

9.11某風冷電動汽車電池包熱流最佳化計算

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熱模型的格線劃分

9.11.4熱模型的求解計算設定

9.11.5熱模型的後處理顯示

9.11.6熱模型的最佳化

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