內容簡介
本書對目前工程實踐中應用ANSYS Icepak以及ANSYS Workbench進行電子設備結構傳熱和結構力學仿真分析時面臨的系列技術問題進行了初步的分析與探討。根據業內ANSYS技術熱點進行針對性論述，主要內容涉及用于Icepak熱力學仿真分析的非參CAD多體模型前處理技術，Icepak網格劃分技術，Icepak參數化技術，Icepak其他若干專題以及經典ANSYS（MAPDL）與ANSYS Workbench協同仿真技術等。
本書是國內第一本關于電子設備熱仿真分析軟件Icepak的專業著作，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，二者在模型創建、網格劃分等核心功能方面基本相同。本書由行業內一線專家執筆撰寫，深入淺出、通俗易懂，論述翔實、內容豐富，講解循序漸進，結合大量實例，既注重理論性更注重工程實踐應用，不僅適合初級讀者入門和后續提高所使用，也十分適合具有經驗的中級、高級讀者作參考、研究使用。
電子設備研發領域的工程仿真，依據數字化樣機模型建立傳熱學和力學分析模型，能快速地模擬電子設備在各種載荷和環境條件下的響應，對難以開展實際試驗的樣機進行性能預測和校核，為電子設備通過苛刻的“環境適應性”試驗提供虛擬試驗技術支撐。由于結構仿分析具有速度快、可靠性高、可改動性好、能模擬多種工況等優勢，正在被頻繁地引入當今子設備的結構設計中。從對已設計產品性能的分析和校驗，發展到對產品性能的準確仿真和測，再到設計方案的比較選擇，在工程實踐中對 CAE 方法充滿了期待和信賴，使電子設備構設計領域進入一個新階段。
然而在實踐中，進行工程仿真仍然存在著各種阻礙和技術門檻。因此，本書主要對在工程實際中應用ANSYS Icepak 以及ANSYS Workbench 進行電子設備結構力學仿真分析時面臨的系列技術問題進行了探討和分析。根據業內 ANSYS技術熱點進行了對性論述，主要內容涉及用于 Icepak 熱力學仿真分析的非參多體 CAD 模型前處理，Icepak網格劃分技術， Icepak 參數化技術， Icepak 其他若干專題以及經典ANSYS （MAPDL）與ANSYS kbench協同仿真技術等。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，二者在模型創建、網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合經驗公式求解器等是較大的改進。
在應用Icepak 進行熱分析的過程中，其核心主要有兩個方面，一是復雜仿真模型創建，二是計算網格劃分，其中復雜仿真模型的創建又主要涉及到復雜幾何和非參多體模型的處理技術。上述兩個方面也是當前困擾廣泛、深入應用Icepak 軟件的技術熱點和難點。需要注意的是，優秀的幾何處理能免去繁雜網格控制并獲得較佳網格劃分、數值計算收斂性好，盡管這會花費一定時間，但是與對復雜模型進行網格控制、網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格數量會大大增加。然而幸運的是，我們已經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用專業 CAD 軟件進行模型快速清理、應用 ANSYS Workbench DesignModeler完成CAD 模型向熱分析模型的轉換，而且Icepak 軟件還提供了多種適于復雜 CAD 幾何的網格劃分方案， 可采用一系列控制來對幾何進行貼體HD（Hex-dominant）網格解析， 或者近似的正交化網格解析， 以及有選擇地建立N/C ASM （Non-conformal Assembly）并使用帶一致網格參數控制和多級加密控制的貼體或正交化非連續HD 網格進行可靠解析，可實現千萬級Icepak網格的可靠、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 模型應用Catia 軟件的先進混合設計技術、同步建模技術、后期參數化技術和 DesignModeler 電子設備熱分析模型轉換技術進行Icepak非參多體模型創建、編輯、修改與管理，以及使用Icepak 對復雜模型進行高質量網格劃分的完整方法和實用解決方案，可在短時間內完成包括系統級、整機級復雜設備在內的熱仿真分析問題，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化、瞬態問題、優化問題、IDF文件交互問題、輻射問題、熱阻模型、CFD-Post處理Icepak 分析結果等進行了分類論述，旨在使讀者通過學習，具備應用Icepak 軟件可靠、快速地解決包括板級、模塊級、系統級和整機級設備在內的自然對流散熱、強迫風冷散熱、傳導散熱、輻射散熱、液冷散熱等傳熱問題仿真分析計算能力。
妨礙結構有限元技術在工程中應用的一個重要原因是，通常創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構有限元方面的專業知識和建模技巧以確保分析模型的可靠性、經濟性，這已經給對于時間、進度要求苛刻的結構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 風格的可視化建模環境并與 ANSYS 傳統的參數化設計語言 APDL 很好結合，且將以往用戶難以掌握的建模技巧、單元關鍵字控制、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）個性化設置相結合， 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建進度。為此，本書對經典 ANSYS 與 ANSYS Workbench 的協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構有限元分析。
本書由現任西南電子電信技術研究所工程師毛佳撰寫。毛佳畢業于國防科技大學航天科學與工程學院，獲工學博士學位，在ANSYS仿真應用領域具有多年經驗。在成書過程中得到了相關領導和同事的大力支持，在此致以衷心謝意。書中內容深入淺出、通俗易懂，論述翔實、內容豐富，講解循序漸進，結合大量實例，既注重理論性更注重工程實踐應用，具有很強參考性，不僅適合于對ANSYS 相關產品具有一定經驗的讀者，也適合于初級讀者作為入門和后續提高用。限于時間和水平，難免有不足之處，懇請業內廣大同仁批評指正。
附全書目錄：
《ANSYS Icepak及Workbench結構熱力學仿真分析》出版啦
《ANSYS Icepak及Workbench結構熱力學仿真分析》之作者心語
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