仿真应用 | ANSYS Icepak 散热仿真系列-CAD模型的识别与简化

ANSYS Icepak 作为一款专门用于电子产品散热分析的仿真软件，集几何建模、网格生成、求解和后处理于一体。在封装、组件、板和系统级的热分析领域获得日益广泛的关注。

ANSYS Icepak 的几何建模包括自建模型和模型导入两种方式，其中模型导入更为常用，即将CAD模型进行转化处理后导入 ANSYS Icepak 软件。本文主要介绍以 ANSYS SCDM 为基础的 ANSYS Icepak 模型导入及其处理方式， 包括模型识别与模型转化。

模型识别是指将 CAD 模型转为 ANSYS Icepak 认可的三维模型，并进行适当的几何处理，删除产品上不影响散热或发热的零件整体或细节特征，以及一些不必要的圆角设计，可通过ANSYS SCDM 中 Workbench 选项卡内的 Identify Objects（识别对象）进行操作。

模型简化是指将无法直接识别或需简化处理的 CAD 模型进行操作，使它们能够与ANSYS Icepak 对象几何相容。ANSYS SCDM 中的 IcePak Simplify（仿真简化）工具用于简化主体，其中简化类型分别为0级、1级、2级、3级。

CAD模型识别--如何转化成ANSYS Icepak可识别对象

ANSYS Icepak 对象类型与部分三维模型具有几何相容性，即模型中的长方体、圆柱体等可通过 ANSYS SCDM 中 Identify Objects（识别对象）工具直接转化成ANSYS Icepak 对象。具体操作步骤如下：

 

1.  ANSYS SCDM 内打开所需识别的CAD模型。

2. 在 Workbench 选项卡的 Icepak 功能组中单击 Identify Objects（识别对象）工具。该工具能够识别所有可被转换成 Icepak块体类型的主体。

3. 勾选 Options（选项）面板中的 HideIcePak bodies（隐藏IcePak 主体）可在主体被转换后将其隐藏，根据使用需求自行选择。

4. 如果部分已被识别的主体无需转换，单击 Exclude Problem（排除问题）工具并选中无需转化的主体。

5. 单击 Complete（完成）以转换高亮显示的主体。

6. 如需将主体转换成不同的 Icepak 对象类型（默认转为bolck块），单击 SelectBodies（选择主体）工具，在 Options（选项）面板中更改 Icepak Object Type（仿真对象类型），选择要转换的主体。

7. 单击 Complete（完成）以转换选定的主体。随着模型转化的完成，模型主体在结构树中的图标也会改变（模型图标转换成 Icepak 图标）。

CAD模型简化--如何简化成IcePak可识别对象

1. ANSYS SCDM内打开所需转化的模型。

2. 在 Workbench 选项卡的 Icepak 功能组中选择 Icepak Simplify（Icepak 简化）工具。

3. 在 Options（选项）面板中选择一个简化级别，设置相应参数。

4. 点击需简化的主体，完成识别过程。

简化级别解析及视频演示

视频地址：https://mp.weixin.qq.com/s/05VYyDjv1CDXEEqIYvVVuw

• 0 级 - 边界框

• 每个主体都拟合在简单的边界框内。

       

• 1 级 - 长方体/圆柱拟合

• 主体简化成简单实心圆柱或圆锥

• 已处于这种状态的主体不会进一步简化

• 对于有附加特性的主体，如果不能简化为圆柱体或锥体，则可简化成边界框。

• 主体可根据需要分割成多个多边形

• Cleanup（清理）表示简化前尝试移除倒圆角等细节，从而更便于识别基本形状。

                  

• 2 级 - 多边形拟合（默认）

• 主体沿特定方向解析并在多边形内拟合。

• 若需要的话，主体可分割成多个多边形。

• 弧上点表示曲线分割的段数，数值越大越贴近于原形状。

• Length threshold（长度阈值）指定用于通过内部点来代表弯曲边的阈值。如果一个曲线的长度与其所在边长度的比值高于长度阈值，则该曲线上将添加分割点。否则，该曲线会被视作过短并简化为直线进行处理。

                

• 3 级 - CAD 对象

• 主体被转化成刻面体

• Acet Quality（刻面质量）控制刻面的精细度。刻面会在对象上预览，并保持可见，直到您退出工具。