關(guān)于熱仿真及測(cè)試的方法，你知道的有哪些？

 無(wú)論是衛(wèi)星、火箭、飛機(jī)、導(dǎo)彈、列車(chē)、船舶、汽車(chē)等復(fù)雜的大系統(tǒng)，還是機(jī)房、機(jī)柜、電路板、芯片等相對(duì)簡(jiǎn)單的小系統(tǒng)，溫度都是影響其性能和可靠性的重要因素。但是影響溫度的因素，因應(yīng)用環(huán)境等的不同而顯著不同，因此，針對(duì)不同的應(yīng)用往往采用不同的專業(yè)工具來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真和測(cè)試，對(duì)此，你又了解多少呢？

 深圳市有限元科技有限公司是一家有十年有限元仿真分析項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的高科技企業(yè)，公司代理國(guó)外多款著名仿真軟件，并提供軟件的銷(xiāo)售與培訓(xùn)業(yè)務(wù)，另研發(fā)出多款行業(yè)有限元通用軟件，并秉承以最高質(zhì)量的產(chǎn)品和最高質(zhì)量的服務(wù)滿足客戶的各種需求的服務(wù)理念，致力于為客戶提供一站式有限元整體解決方案，目前已為全國(guó)超過(guò)500家企業(yè)提供有限元分析服務(wù)。如需購(gòu)買(mǎi)有限元軟件或咨詢服務(wù)請(qǐng)聯(lián)系在線客服，QQ：2039363860/4006046636。

 下面，請(qǐng)跟隨有限元科技小編一起，探討在工程開(kāi)發(fā)過(guò)程中，如何通過(guò)一系列的仿真及測(cè)試方法和工具來(lái)解決系統(tǒng)的熱問(wèn)題。

 解決方案

 典型的工程熱問(wèn)題包括外太空的熱控、高溫輻射熱、高速氣動(dòng)熱、常溫流動(dòng)換熱、電子散熱等，這些一般都可以通過(guò)仿真來(lái)對(duì)比、驗(yàn)證熱設(shè)計(jì)方案，通過(guò)相關(guān)測(cè)試獲取熱參數(shù)或標(biāo)定熱模型。

 外太空的熱控

 衛(wèi)星、空間站等工作中外太空，攜帶的燃料、光電轉(zhuǎn)換得到的電能等都是寶貴的資源，因此往往借助Dymola多學(xué)科一維系統(tǒng)仿真工具，進(jìn)行整星的能量系統(tǒng)性能和控制進(jìn)行仿真。

 外太空的特點(diǎn)是軌道和姿態(tài)的影響大、低溫環(huán)境、對(duì)流弱。針對(duì)這些特性，Thermica可方便地設(shè)置太陽(yáng)系內(nèi)的各種衛(wèi)星軌道，支持部件機(jī)動(dòng)、多航天器相互指向等復(fù)雜姿態(tài)，基于光線追蹤法并行計(jì)算幾何角系數(shù)、軌道外熱流以及熱輻射等，Thermisol基于節(jié)點(diǎn)熱阻網(wǎng)絡(luò)分析整體的溫度場(chǎng)在軌道不同位置的熱狀態(tài)。

 高溫輻射熱仿真

 不僅低溫環(huán)境下存在強(qiáng)烈的熱輻射，常溫環(huán)境下高溫部件也會(huì)有強(qiáng)烈的熱輻射，比如火箭或飛機(jī)等的尾噴管會(huì)對(duì)其附近的設(shè)備等產(chǎn)生高溫?zé)彷椛浼訜?，汽?chē)的渦輪增壓器和排氣管也會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)和底盤(pán)的線束、管路產(chǎn)生熱輻射加熱。Taitherm能夠快速分析并直觀展示熱輻射狀況，直接與常用CFD仿真工具耦合進(jìn)行熱-流仿真，獲得長(zhǎng)時(shí)間的瞬態(tài)熱狀況，用于發(fā)現(xiàn)潛在的熱害、設(shè)計(jì)合理的熱防護(hù)方案。

 高速氣動(dòng)熱仿真

 對(duì)于返回艙、火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)等而言，因?yàn)槠涓咚龠\(yùn)動(dòng)于大氣中，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的氣動(dòng)熱效應(yīng)，不僅涉及到熱，還與高速的空氣流動(dòng)密不可分。FloEFD能夠根據(jù)幾何外形的曲率和壓力梯度等自動(dòng)細(xì)化網(wǎng)格，并采用了先進(jìn)的湍流修正模型和雙層壁面函數(shù)，能夠準(zhǔn)確地分析高速氣動(dòng)的熱狀況。

 常溫流動(dòng)與熱仿真

 電機(jī)、燈、電池、泵、閥門(mén)等的仿真，難度則在于復(fù)雜幾何的準(zhǔn)確模擬與高效簡(jiǎn)化。FloEFD直接嵌入到Catia等主流CAD軟件中，能夠自動(dòng)識(shí)別流體域與固體域、自動(dòng)劃分笛卡爾網(wǎng)格，能夠?qū)@些幾何形狀復(fù)雜的產(chǎn)品的流動(dòng)與熱狀況進(jìn)行高效仿真與參數(shù)化分析。

 電子散熱仿真

 芯片、電路板、功率模塊、機(jī)箱機(jī)柜等設(shè)計(jì)往往出自于電氣工程師之手，對(duì)機(jī)械工程師熟知的熱問(wèn)題并不很擅長(zhǎng)，但熱卻是電子設(shè)備可靠性的主要影響因素。因此Flotherm通過(guò)直接導(dǎo)入EDA和CAD模型，能夠高效建立電子設(shè)備的熱模型進(jìn)行分析，輔助芯片布局和風(fēng)扇選型等。有限元科技是Flotherm在中國(guó)的一級(jí)代理商，如需購(gòu)買(mǎi)軟件請(qǐng)聯(lián)系在線客服。

 功率電子熱測(cè)試

 功率電子芯片、LED等封裝與散熱方案的好壞、故障的無(wú)損檢測(cè)與分析、功率循環(huán)壽命測(cè)試也是電子行業(yè)重要的熱問(wèn)題。T3ster基于電學(xué)方法，通過(guò)測(cè)試芯片的電壓直接能夠測(cè)得結(jié)溫，并推導(dǎo)出熱結(jié)構(gòu)函數(shù)完美解決上述問(wèn)題。

 結(jié)論

 隨著導(dǎo)彈、列車(chē)等的速度越來(lái)越高，飛機(jī)、汽車(chē)等的電力驅(qū)動(dòng)比例越來(lái)越高，熱問(wèn)題越來(lái)越突出。

 各行各業(yè)都有各自獨(dú)特的熱問(wèn)題。

 不同的熱問(wèn)題往往各有獨(dú)特的仿真和測(cè)試思路能夠高效解決。

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