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电子热分析工具Flotherm
西门子 Flotherm 是电子散热领域市场领先的热分析软件。以下是关于它的一些主要特点和优势:
1. 强大的建模能力:
1. 智能部件和库:软件自带丰富的智能部件库和模型库,包含各种常见的电子元件、散热器、风扇等模型,用户可以直接调用,大大节省了建模时间。并且这些智能部件具有预设的物理属性和行为特征,能够准确地模拟实际部件的热行为。
2. 支持多种数据导入:能够方便地导入来自机械 CAD(MCAD)和电子设计自动化(EDA)软件的数据,如 Pro/E、SolidWorks、Altium Designer 等软件生成的模型文件,实现了机械结构和电子电路设计数据的无缝衔接,使得热分析可以在产品设计的早期阶段就介入。
2. 精确的热分析功能:
1. 多种传热方式分析:可以准确地模拟传导、对流、辐射等多种传热方式。对于电子设备中常见的热传导,软件能够精确计算不同材料之间的热传导系数和热量传递;对于对流换热,支持自然对流和强迫对流的模拟,能够考虑风扇、散热器等散热装置引起的空气流动对散热效果的影响;对于辐射换热,能够根据物体的表面特性和环境条件,精确计算辐射热量的传递。
2. 瞬态和稳态分析:既可以进行稳态热分析,了解电子设备在稳定工作状态下的温度分布和热流情况,也可以进行瞬态热分析,模拟电子设备在启动、运行过程中的温度变化情况,对于分析电子设备的热可靠性和热响应特性非常重要。
3. 高效的求解算法和计算性能:
1. 快速求解:采用了先进的求解算法和并行计算技术,能够在较短的时间内完成复杂模型的热分析计算,提高了设计效率。特别是对于大型电子系统和复杂结构的热分析,其计算速度优势明显3。
2. 收敛性好:求解器具有良好的收敛性,能够在较少的迭代次数内得到准确的结果,减少了计算时间和资源消耗,同时也提高了结果的可靠性。
4. 灵活的结果可视化和后处理:
1. 可视化展示:能够以多种方式直观地展示热分析结果,如温度云图、热流矢量图、等温线图等,帮助用户快速理解电子设备的温度分布和热流走向。用户可以通过旋转、剖切等操作,从不同角度观察模型的热分析结果。
2. 结果分析和提取:支持对结果数据的详细分析和提取,用户可以方便地获取特定位置的温度值、热流量、散热功率等参数,以便对电子设备的热性能进行评估和优化。还可以根据需要生成详细的分析报告,方便与团队成员或客户进行交流和沟通。
5. 与其他软件的集成性:
1. 与西门子产品生态的集成:作为西门子 Simcenter 系列产品的一部分,Flotherm 能够与西门子的其他仿真软件(如 FloEFD、NX 等)进行良好的集成,实现多物理场耦合分析,如热 - 结构耦合、热 - 流体耦合等,为用户提供更全面的产品性能分析。
2. 第三方软件接口:提供了丰富的二次开发接口和与第三方软件的连接功能,用户可以根据自己的需求进行定制化开发,将 Flotherm 与企业内部的设计流程和其他专业软件进行集成,提高工作效率和设计质量。
Simcenter Flotherm Flexx由两个工具组成:
Simcenter Flotherm
原始的电子热分析工具。一种笛卡尔几何和网格的方法,能够生产具有成千上万个零件的复杂产品的热数字孪生。
Simcenter Flotherm XT
以CAD为中心的电子热分析工具。完全通用的基于CAD的几何和网格划分方法,能够为任何形状的电子产品制造热数字孪生。
FloTHERM产品介绍
FloTHERM 是电子行业热分析软件的市场领袖。是一款强大的电子元器件以及系统热设计的三维仿真软件。FloTHERM 采用 CFD 技术,预测元器件、PCB 板以及整机系统的流动和传热问题。
FloTHERM 以专业、智能和自动化而著称。它将热设计专家们的注意力从CFD转移到产品和热设计问题的研究,并指导设计团队完成热设计。同时降低设计工程师从事热设计的门槛,缩短学习时间,为企业创造最佳的投资回报率。
FloTHERM软件包含的主要模块:
• FloTHERM—核心热分析模块:利用它可以完成从模型建立、网格生成、求解计算等基本功能;集成分析环境,将功能定义、机械包以及热设计集成在一个环境中分析。
• Command Center—优化设计模块:进行目标驱动的自动优化设计,可以进行温度场、流场、重量及结构尺寸等方面的自动优化设计;包含DOE(实验设计法),SO(自动循序优化),RSO(响应面法优化)等先进优化方法; 帮助工程师找到符合设计目标的最优设计参数组合。
• Visual Editor—先进的仿真结果动态可视化后处理模块:用于仿真结果的可视化输出,可以观察FloTHERM软件的模型、尺寸和参数以及各种分析结果(包括温度场、流场、压力场的截面云图、等温和等压面、动态气体和液体粒子流等),对比各种设计方案结果、自动生成分析报告;
• FloEDA—电子电路设计软件(EDA)高级接口:方便导入现有的MCAD或者EDA模型文件,不但支持以IDF格式导入EDA软件PCB板模型,还有直接接口读入Allegro(Candence)、Boardstation和Expedition(Mentor)及CR5000(Zuken)等EDA软件PCB模型的布线、器件尺寸和位置、过孔等详细信息,并可过滤选择各种器件的导入;
• FloTHERM Parallel Solver Upgrade:支持多CPU或多核CPU的FloTHERM软件求解器升级,在多CPU或多核CPU的电脑上可以显著提高FloTHERM软件计算速度,减少计算时间,提高热分析效率;近30年来专为电子散热应用研发并不断升级的求解器。
• FloMCAD Bridge —机械设计CAD(MCAD)软件接口模块:用于机械CAD软件的模型导入和导出,不但完全支持PRO/ENGINEER,SOLIDWORKS,CATIA等机械CAD软件几何模型的直接调用并自动简化,还可以通过IGES、SAT、STEP、STL格式读入如Siemens-NX、I-DEAS和Inventor等MCAD软件建立的三维几何实体模型,大大减少对复杂几何模型的建模时间。
• FloTHERMPACK(原FLOPACK)—基于互联网的标准IC封装热分析模型库:全球唯一符合JEDEC标准的基于互联网实时更新下载的IC封装热分析模型库,用于芯片热封装模型的建立。
• FloVIZ—独立的仿真结果动态后处理软件:动化强势后处理,帮助理解设计的热性能。完全免费提供,可以自由无限安装(无需licence),可以实现Visual Editor的所有功能。