【技术应用】Simcenter FLOEFD 2412 新功能|无缝嵌入三维CAD的CFD仿真工具


【技术应用】Simcenter FLOEFD 2412 新功能|无缝嵌入三维CAD的CFD仿真工具

新的Simcenter FLOEFD 2412软件版本现已推出,提供嵌入各种CAD的CFD版本以及嵌入Simcenter 3D的版本。新版本在电子应用方面增强了PCB热分析工作流程。例如,在处理导入的EDA数据和元件布局方面,新增了通过库添加的方式,并在EDA 接口工具中提供了更快捷的元件热模型替换方法。用户还可以直接在界面中更轻松地创建双热阻和LED元件热模型。了解更多关于改进复杂CAD装配中,狭小间隙缺失材料处理,并继续阅读以下内容,探索仿真自动化示例、新绘图和目标定位功能,甚至批量仿真处理能力等众多主题。

对于NX用户——您还可以了解新发布的NX CFD Designer,这是一款全新的、易于使用的原生NX仿真工具,由Simcenter FLOEFD技术提供支持。该工具为设计人员提供了一系列常见的流体流动和热分析功能。


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PCB热分析功能增强



EDA接口:库与PCB元件热模型替换
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在将EDA数据导入电子冷却工具环境的过程中,定位和替换具有适当精度的IC封装热模型的元件模型可能是一项耗时的手动任务。为了响应用户的普遍需求,Simcenter FLOEFD 2412对EDA Bridge工具进行了增强,使您能够更轻松地使用现有库源中包含的热模型替换元件。


数据库 – 增加项

用户可以从本地文件、映射的网络位置或多个位置添加元件源库。通过这种方式,您可以在扩展组织内部的元件库时充分利用它们,或者在从Simcenter Flotherm XT导入元件库时使用这些功能。


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您可以在EDA Bridge的元件库中添加源。此操作不会修改源位置文件,并且您可以移除库源而不会影响它们所在的文件。您还可以刷新源,以确保在元件库窗口中它们是最新的。


在EDA接口中替换元件——新方法

您现在可以在EDA接口中使用以下替换选项:

1) 自动替换(替换匹配项)


  • 通过封装名称、零件号或热模型ID进行匹配

  • 指定要使用的模型级别类型


2) 手动替换(替换选定的单个或多个元件)


此外,上述替换操作还支持基于脚本的功能,以便您可以在自动化工作流程中利用这些新功能。


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观看下面的简短演示视频。视频展示了一个工作流程,从使用Package Creator工具将详细热模型作为源添加到库中开始,然后在EDA Bridge中展示了使用“替换匹配”选项替换选定简单元件的步骤。接着,PCB模型和替换后的元件从EDA Bridge传输到Simcenter FLOEFD for NX中。

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新增选项提示:从EDA Bridge传输到Simcenter FLOEFD时,您现在可以根据需要选择将元件导入为“零件”或“体”。因此,您可以根据偏好指定是希望生成一个多体零件还是一个零件装配体。



元件资源管理器:

双热阻模型和LED元件模型创建



当您有一个包含大量元件的板级模型,并且需要创建和编辑元件的热参数时,这可能会非常耗时,而且在重复手动输入的过程中也可能出现错误。现在,您可以直接在Simcenter FLOEFD 2412中使用元件资源管理器快速指定LED或双热阻元件,并利用Excel导入表格数据。


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双热阻建模过程
  • 在双热阻列中指定功耗

  • 选择元件类型


或者,对于元件列表,您可以在元件列表Excel表格中填写双热阻参数,然后将其导入元件资源管理器中,以立即创建所有特征。


以下视频演示了这一过程


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如何快速导出所有元件温度
——使用热通量图的技巧



在讨论导航和选择多个元件的主题时,提醒用户可以使用热通量图选择多个或所有元件,然后以表格格式将元件温度导出到Excel中。通过以下视频了解具体操作。视频从一个已求解的模型开始,查看表面温度和启用的热通量图,并展示导出元件温度的步骤:
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LED模型:单独或
为多个LED模型指定参数



以下视频展示了在元件资源管理器中选择所有LED元件,然后直接为选定的LED编辑电流值和LED类型,或通过Excel电子表格导入更新信息表的过程。
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元件资源管理器:

表面热源功率列表与汇总




在热管理研究中,能够清晰地查看板上不同热源的功率并考虑整体功耗预算分配是非常有益的。在元件资源管理器中,新增了一列以显示表面热源功率。.


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以下视频比较了在元件资源管理器中查看单个源与查看一组源的操作。
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智能PCB与Simcenter FLOEFD
API 自动化:SVG导出/导入




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为了通过利用Simcenter FLOEFD API实现脚本驱动的自动化假设分析,用户认为在将智能PCB导入Simcenter FLOEFD 2412后能够修改其敷铜区域是非常有利的。为此,API中新增了功能,支持将智能PCB导出为一组SVG文件并重新导入。


有关导出、创建脚本命令以及用于填充铜区域的SVG标签的详细信息,请参阅支持中心为用户提供的文档。



对装配体狭小间隙的材料处理:
填充缝隙功能




小间隙在CAD装配体中很常见。例如,这些间隙可能存在于PCB上的发热元件与散热器之间,或者模型中可能存在粘合部件之间的间隙。在装配过程中,这些间隙通常会被填充热界面材料(TIMs)或胶水。对于未填充间隙的仿真模型,它们的存在可能会影响热结果。


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在Simcenter FLOEFD 2412中,您可以选择根据厚度标准值自动用特定的固体材料填充间隙内的网格单元。这比在CAD模型中创建特定的几何零件来填充间隙更快。创建的网格和形状可以在后处理工具阶段查看。以下视频演示了利用这一新功能的步骤。

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结构分析:二阶单元结构分析:二阶单元



新版本引入了二阶单元,以减少某些模型对过度网格划分的依赖,从而保持准确性,例如具有显著温度梯度的薄板模型作为温度载荷。这可以在计算控制中选择,并将Nastran单元类型设置为二阶。


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二阶单元使您能够利用更粗糙的网格,同时精度接近精细网格一阶解。

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目标最小值和最大值位置




在探索设计空间或操作场景时,获取仿真模型中最小或最大参数点的坐标非常有用。在参数研究中指定特定目标函数的坐标同样重要。


您现在可以在方程表达式字段中指定体积点或表面目标。在方程目标表达式中,用于定位体积点或表面目标的函数可按以下方式编写:


• GoalLocationX({目标名称})

• GoalLocationY({目标名称})

• GoalLocationZ({目标名称})

其中,目标名称是最小或最大表面或体积目标的名称。在以下视频中,您可以观察设置过程。


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在下面的简单演示视频中,有一个镜头,目标是在瞬态研究中利用辐射建模围绕光源运动,观察在表面上产生的热点强度和位置。目标是通过绘制辐射通量最大值的位置图来跟踪热点在表面上的移动。

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探索结果:参数研究的气泡图




您现在可以使用气泡图比较多参数优化结果的设计点。这意味着您可以在一个图表上清晰地评估多达4个参数。


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仿真自动化:
Simcenter FLOEFD API的新例子




新的Simcenter FLOEFD API在2312版本中引入,并在2406版本中增加了Python支持。在最新的Simcenter FLOEFD 2412版本中,新增了示例和增强功能。您现在可以找到以下示例:


  • 多孔介质

  • 方程目标

  • 智能PCB导出/导入

  • 辐射表面和源

  • LED和双热阻示例

  • 固体材料


您还可以了解如何控制计算的核心数、导入功率图、设置子域以及其他一系列增强功能。有关这些脚本命令和增强功能的信息位于帮助参考和支持中心的支持文档中。
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批量结果处理:中间结果




如果您正在使用任何命令行驱动的操作进行批量分析或基于服务器的批量分析,并且希望导出中间的图形和Excel结果数据,请注意,从Simcenter FLOEFD 2412开始,您可以实现这一点。这有助于在服务器端跟踪仿真运行期间的参数字段,并避免频繁将大型数据二进制文件复制回本地所带来的处理和时间开销。


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NX CFD Designer简介



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西门子数字工业软件支持客户创建产品的数字孪生,并通过提供适合各种工程用户角色和应用程序的工具,促进灵活的开放生态系统,以简化开发流程。为了进一步普及CAE工具的使用,特别是促进CFD仿真更早、更广泛的应用,NX CFD Designer已于2024年12月推出。 

NX CFD Designer是一款全新的、易于使用的CFD仿真工具,专为在NX中工作的设计人员设计,旨在支持早期决策。设计人员无需离开NX即可访问一组常见的基础流体流动和热仿真功能。结果直接在零件几何体和装配体上查看,您可以探索不同设计选项的性能。NX CFD Designer具有引导式仿真设置、自动网格划分、来自Simcenter FLOEFD的独特求解器技术,以及简单的结果后处理和查看选项,为设计改进提供仿真驱动的洞察力。


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NX CFD Designer包含在NX安装包中,并可通过NX基于价值的许可访问。它基于Simcenter FLOEFD技术,因此当设计在任何时候需要更高级的分析类型(例如瞬态仿真)时,模型可以完全转移到Simcenter FLOEFD for NX中进行进一步研究。