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Flotherm 8.1 瞬态分析步骤

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要求说明:

铝块的瞬态分析:

尺寸50*50*4mm,从0-5秒线性加热到5W,然后保持5W为1795s。

分析温度随时间的变化。

Flotherm 瞬态分析

设置步骤:

1. Model->modeling->transient 

瞬态分析设置

2. 设定求解时间长度:model->transient grid ,点击overall ,设定需要计算的开始和结束时间。

transient 时间设置

这里有2个地方需要选择,一个就是total transient time ,另一个就是 transient solution period(瞬态求解周期),后者一般与total time 设置为一样。

3. 设定功耗变化

给热源块赋予thermal 属性:

Flotherm热源属性

点击transient attribute…按钮,赋予瞬态变化的热源。

瞬态变化的热源

在这个页面编辑功耗随时间变化的趋势,比如线性,脉冲型,周期型等等。点击new增加新一段的变化曲线。

Flotherm瞬态分析培训

Type 下拉选择功耗变化类型:

瞬态功耗变化类型

设置完后点击view function ,查看总的趋势变化。

趋势变化

注意设置各段的功耗曲线时,需要填入参数来得到一个方程,进而得到曲线,官方help里是这样写的,比如线性的公式为:

线性公式

在这个窗口里设置各种参数后即可确定趋势线的方程,趋势线也就确定了。

趋势线

Coefficient 为斜率,可以是负值。

4. 设定瞬态求解网格

设定瞬态求解网格

根据功耗的变化设定time patches.

设定原则:

a) 随功耗的变化阶段进行设置。

b) 在那部分加密?

在功耗变化剧烈的时刻,比如刚开始,或者各个拐点。

c) Time step distribution如何设置?

i. Uniform 指的是时间步均匀分布。

时间步均匀分布

ii. Increasing power:时间步逐渐增加

时间

iii. Decreasing power时间步之见减少

时间步

d) Number of steps control如何设置?

Number of steps control如何设置

Additional steps :单个功耗曲线对应的时间段的time steps≈这个段的持续时间/additional steps。

至于minimum number和maximum size有什么用途,待研究。

5. 保存结果,model->save transient results,添加不同的时刻,让电脑自动保存结果。点击model->save transient data ,输入需要保存的时刻点,比如1s,2s,5s,点击ADD添加即可。

瞬态分析-保存结果

6. 结果查看。

在后处理窗口里面,点击table->results,勾选display transient。再点击monitor 即可看到监控点在各个时刻的温度记录。

瞬态分析-结果查看

7. 稳态验证。

a) 切换到稳态,验证模型稳定后的温度与瞬态求解的温度是否有差别。一般瞬态求解30分钟后与稳态求解的结果相差不大。

8. 注意说明:

a) 各个材料属性一定要设置正确,特别是密度和热容。

b) 瞬态分析一般用于thermal spreader的尺寸优化设计,比如多大,什么材料可以满足瞬态的热冲击。

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