內(nèi)容簡介   

本書對目前工程實踐中應(yīng)用ANSYS Icepak以及ANSYS Workbench進行電子設(shè)備結(jié)構(gòu)傳熱和結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真分析時面臨的系列技術(shù)問題進行了初步的分析與探討。根據(jù)業(yè)內(nèi)ANSYS技術(shù)熱點進行針對性論述，主要內(nèi)容涉及用于Icepak熱力學(xué)仿真分析的非參CAD多體模型前處理技術(shù)，Icepak網(wǎng)格劃分技術(shù)，Icepak參數(shù)化技術(shù)，Icepak其他若干專題以及經(jīng)典ANSYS（MAPDL）與ANSYS Workbench協(xié)同仿真技術(shù)等。
本書是國內(nèi)第一本關(guān)于電子設(shè)備熱仿真分析軟件Icepak的專業(yè)著作，重點針對Icepak 14.0版本進行論述，最新的Icepak 15.0版本在本書中亦有介紹，二者在模型創(chuàng)建、網(wǎng)格劃分等核心功能方面基本相同。本書由行業(yè)內(nèi)一線專家執(zhí)筆撰寫，深入淺出、通俗易懂，論述翔實、內(nèi)容豐富，講解循序漸進，結(jié)合大量實例，既注重理論性更注重工程實踐應(yīng)用，不僅適合初級讀者入門和后續(xù)提高所使用，也十分適合具有經(jīng)驗的中級、高級讀者作參考、研究使用。


 電子設(shè)備研發(fā)領(lǐng)域的工程仿真，依據(jù)數(shù)字化樣機模型建立傳熱學(xué)和力學(xué)分析模型，能快速地模擬電子設(shè)備在各種載荷和環(huán)境條件下的響應(yīng)，對難以開展實際試驗的樣機進行性能預(yù)測和校核，為電子設(shè)備通過苛刻的“環(huán)境適應(yīng)性”試驗提供虛擬試驗技術(shù)支撐。由于結(jié)構(gòu)仿分析具有速度快、可靠性高、可改動性好、能模擬多種工況等優(yōu)勢，正在被頻繁地引入當今子設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計中。從對已設(shè)計產(chǎn)品性能的分析和校驗，發(fā)展到對產(chǎn)品性能的準確仿真和測，再到設(shè)計方案的比較選擇，在工程實踐中對 CAE 方法充滿了期待和信賴，使電子設(shè)備構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域進入一個新階段。
     然而在實踐中，進行工程仿真仍然存在著各種阻礙和技術(shù)門檻。因此，本書主要對在工程實際中應(yīng)用ANSYS Icepak 以及ANSYS Workbench 進行電子設(shè)備結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真分析時面臨的系列技術(shù)問題進行了探討和分析。根據(jù)業(yè)內(nèi) ANSYS技術(shù)熱點進行了對性論述，主要內(nèi)容涉及用于 Icepak 熱力學(xué)仿真分析的非參多體 CAD 模型前處理，Icepak網(wǎng)格劃分技術(shù)， Icepak 參數(shù)化技術(shù)， Icepak 其他若干專題以及經(jīng)典ANSYS （MAPDL）與ANSYS kbench協(xié)同仿真技術(shù)等。重點針對Icepak 14.0版本進行論述，最新的Icepak 15.0版本在本中亦有介紹，二者在模型創(chuàng)建、網(wǎng)格劃分等核心功能方面基本相同，在求解方面，15.0 版本推出的P-V合經(jīng)驗公式求解器等是較大的改進。
     在應(yīng)用Icepak 進行熱分析的過程中，其核心主要有兩個方面，一是復(fù)雜仿真模型創(chuàng)建，二是計算網(wǎng)格劃分，其中復(fù)雜仿真模型的創(chuàng)建又主要涉及到復(fù)雜幾何和非參多體模型的處理技術(shù)。上述兩個方面也是當前困擾廣泛、深入應(yīng)用Icepak 軟件的技術(shù)熱點和難點。需要注意的是，優(yōu)秀的幾何處理能免去繁雜網(wǎng)格控制并獲得較佳網(wǎng)格劃分、數(shù)值計算收斂性好，盡管這會花費一定時間，但是與對復(fù)雜模型進行網(wǎng)格控制、網(wǎng)格劃分消耗的時間相比并不一定多，而且如果不作處理則網(wǎng)格數(shù)量會大大增加。然而幸運的是，我們已經(jīng)可以花費極少的時間來對 CAD 模型進行簡單處理。這是因為不僅可以應(yīng)用專業(yè) CAD 軟件進行模型快速清理、應(yīng)用 ANSYS Workbench DesignModeler完成CAD 模型向熱分析模型的轉(zhuǎn)換，而且Icepak 軟件還提供了多種適于復(fù)雜 CAD 幾何的網(wǎng)格劃分方案， 可采用一系列控制來對幾何進行貼體HD（Hex-dominant）網(wǎng)格解析， 或者近似的正交化網(wǎng)格解析， 以及有選擇地建立N/C ASM （Non-conformal Assembly）并使用帶一致網(wǎng)格參數(shù)控制和多級加密控制的貼體或正交化非連續(xù)HD 網(wǎng)格進行可靠解析，可實現(xiàn)千萬級Icepak網(wǎng)格的可靠、快速求解。
     本書對上述問題進行了研究，給出了對來源任意的非參CAD 模型應(yīng)用Catia 軟件的先進混合設(shè)計技術(shù)、同步建模技術(shù)、后期參數(shù)化技術(shù)和 DesignModeler 電子設(shè)備熱分析模型轉(zhuǎn)換技術(shù)進行Icepak非參多體模型創(chuàng)建、編輯、修改與管理，以及使用Icepak 對復(fù)雜模型進行高質(zhì)量網(wǎng)格劃分的完整方法和實用解決方案，可在短時間內(nèi)完成包括系統(tǒng)級、整機級復(fù)雜設(shè)備在內(nèi)的熱仿真分析問題，其效率高、速度快且計算準確可靠。同時，對在Icepak 中進行熱仿真分析的若干專題如參數(shù)化、瞬態(tài)問題、優(yōu)化問題、IDF文件交互問題、輻射問題、熱阻模型、CFD-Post處理Icepak 分析結(jié)果等進行了分類論述，旨在使讀者通過學(xué)習(xí)，具備應(yīng)用Icepak 軟件可靠、快速地解決包括板級、模塊級、系統(tǒng)級和整機級設(shè)備在內(nèi)的自然對流散熱、強迫風(fēng)冷散熱、傳導(dǎo)散熱、輻射散熱、液冷散熱等傳熱問題仿真分析計算能力。
     妨礙結(jié)構(gòu)有限元技術(shù)在工程中應(yīng)用的一個重要原因是，通常創(chuàng)建有限元分析模型需要花費不少時間，并且用戶需要掌握結(jié)構(gòu)有限元方面的專業(yè)知識和建模技巧以確保分析模型的可靠性、經(jīng)濟性，這已經(jīng)給對于時間、進度要求苛刻的結(jié)構(gòu)有限元分析工作帶來了阻礙和困惑。ANSYS Workbench（下面簡稱 WB）則提供 CAD 風(fēng)格的可視化建模環(huán)境并與 ANSYS 傳統(tǒng)的參數(shù)化設(shè)計語言 APDL 很好結(jié)合，且將以往用戶難以掌握的建模技巧、單元關(guān)鍵字控制、邊界條件加載等做成了基于 APDL 腳本的圖標式命令。對于廣大熟悉 APDL 的讀者而言，可以考慮將 WB 強大的模型前處理和 MAPDL（即ANSYS Classic）個性化設(shè)置相結(jié)合， 這樣， 就和以往的僅僅依靠 MAPDL完成全部建模，或僅僅依靠 WB 完成全部建模的工作方式有所區(qū)別了。可以想象使用這種方式所帶來的好處：不僅可以最大程度地方便模型前處理工作，還可以由以往熟悉的命令行進行各種控制，這在復(fù)雜模型的有限元分析中顯得相當有用，能顯著地加快模型創(chuàng)建進度。為此，本書對經(jīng)典 ANSYS 與 ANSYS Workbench 的協(xié)同仿真工作模式進行了論述，給出了系列方法以快速完成結(jié)構(gòu)有限元分析。
    本書由現(xiàn)任西南電子電信技術(shù)研究所工程師毛佳撰寫。毛佳畢業(yè)于國防科技大學(xué)航天科學(xué)與工程學(xué)院，獲工學(xué)博士學(xué)位，在ANSYS仿真應(yīng)用領(lǐng)域具有多年經(jīng)驗。在成書過程中得到了相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和同事的大力支持，在此致以衷心謝意。書中內(nèi)容深入淺出、通俗易懂，論述翔實、內(nèi)容豐富，講解循序漸進，結(jié)合大量實例，既注重理論性更注重工程實踐應(yīng)用，具有很強參考性，不僅適合于對ANSYS 相關(guān)產(chǎn)品具有一定經(jīng)驗的讀者，也適合于初級讀者作為入門和后續(xù)提高用。限于時間和水平，難免有不足之處，懇請業(yè)內(nèi)廣大同仁批評指正。




附全書目錄：
《ANSYS Icepak及Workbench結(jié)構(gòu)熱力學(xué)仿真分析》出版啦  

《ANSYS Icepak及Workbench結(jié)構(gòu)熱力學(xué)仿真分析》之作者心語
 

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