浅析工程设计中的热设计仿真
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摘要：现阶段由于我国电子元器产品的功能更加多样化，也推出了一系列具有多功能、高质量的元件，并针对设备的热设计仿真有着更多的解释。在此情形下，热设计仿真技术应当保障设备及内部零件有着较高的质量，并使内部器件的运行效果更加高效。因此，本文首先介绍了热设计仿真中的Icepak 软件，其次讲述了热设计仿真的流程，最后研究了热设计仿真的效果。
关键词：工程设计；Icepak 软件；热设计；仿真
当前电子元器件在应用的过程中，其中比较重要的参考指标及因素就是元器件运作时的温度高低，并且操作人员需要关注热设计仿真的分析过程中，还需要不断地对热设计仿真的工作进行探究。这样的设计工作能够使预期的热设计仿真技术最终的结果更加理想化，保障内部设备及器件的高效性，使其寿命得以延续。所以说，热设计仿真人员应当具备电子元器的软件设备 Icepak 软件的知识，最终使电子元件和设备具有较高的可靠性。
1 介绍Icepak 软件
其实对于Icepak 软件来说，其主要是用以热分析设计中的一种软件，并且在初期实践中具有较高的应用价值，还有效地降低电子产品所具有的热设计仿真计算量，在将来还有着宽广的市场。此外，Icepak 软件还可以在设计实践中实现多种问题的研究、处理，最终保障电子产品热分析技术更加高效。Icepak 软件还有如下几点特征：
Icepak 软件有着更快的建模速度，并且还可以帮助模型库更加全面、多方位，能够针对电子产品的需求对问题加以处理，使问题具有更好的解决方案及效果。
Icepak 软件具备过硬的自动生成网络的功能，能够使电子产品具有更高的精度，保障其运行中具有更高的效率。
Icepak 软件的模型在应用过程中往往具备较好的运行效果，能够帮助模型的构建更加具体、高效，最终使电子元器件的问题得到解决。此外，该软件还有着较强的处理功能作为后盾，能够使热分析仿真的数据结果更加清晰。所以说，工程设计应当更多地研究热设计仿真，并规范地运用 Icepak 软件。
2 热设计仿真技术的具体流程
2.1 提出问题阶段
生产厂家在设计某种元器件时，就应当使其符合国家的生产需求，并在其内部安置一定的数量的元件，但是这些元件在使用过程中往往会由于集成化的原因而造成发热等现象。这时技术人员就需要关注该产品、设备的热设计是否较为完善，并保障内部器件可以在较高温度下稳定运行。此外，技术人员还需要检测和考察内部器件的安全性、尺寸等，掌握设备内部在运转过程中的使用、发热状况，最终使热设计的仿真工作具有更高的效率。
2.2 建立模型阶段
现阶段热设计仿真在操作阶段应当有着 Icepak 软件的支撑，并针对其中的器件加以检测，建立起所需的模型，具體应当注意以下几点：
（1）要是电子元件、产品需要有着热设计的流程，就应当将冷却的方式作为设备散热的方法，依照实际情况制定出合理的方案。
（2）电子产品在散热的过程中，就需要安置在设备外侧有翅片，这样能够使电源内部具有高效的散热功能，在实际情况中还应当设计出规范的尺寸及标准。
（3）电子产品的热源需要放在电源当中，还要根据实际的散热情况来真正地实现模式处理的简易化，并在加速计算的过程中使后面的热分析仿真技术达到预期的效果。同时，电子产品应当核算模型应用的实践，并且还应当使 Icepak 软件设定更加科学化，达到预设的目标。
2.3 加载初始与边界条件
如果模型完成了构建工作，就应当使之达到初始及边界的条件，那么具体条件如下：
（1）热设计仿真技术在选择气流时，应当关注其中的稳态、紊流。对于稳态来说，主要就是为了将流体的稳定的状态。那么，Icepak 模型本身就属于一类稳态模型，流体也具备不一样的形态。其中的紊流就是一种边界的条件，在计算时就需要将此作为参考标准。
（2）此外，还需要将空气当作流体，并选择比较普遍、可靠性强的材料，依照热辐射、重力等因素来确定其对器件造成的影响。
（3）需要与实际情况相结合，提前预设好温度，并保障设备运行的温度处于合理的范围内。此外，技术人员还需要认识电源、器件的性能来获取一定的数据。
2.4 生成结构化的网络
对于器件的模型来说，其往往缺少特殊性的形状，只需要构建结构化的网络就可以达到预期的目标。那么，软件往往会根据标准设定出最大化的网格尺寸，并对其中的主要零件进行Nomal 命令的处理，来达到科学化的精度。技术人员往往在完成其设定之后，就需要执行此类的命令，最终保障热分析仿真模型中的网格达到预设的标准。在此过程中，如果软件当中的网格数较多就会使后期的计算难度提升，还会使其精确度有着降低。
2.5 具备科学的计算结果
热设计仿真人员往往在使用 Icepak 软件的过程中，会选取迭代法作为主要的方式，并在其计算机中生成立体式的模型参差的曲线，并计算出曲线的是否收敛，最终获取精确的计算结果。那么，设计人员在进行该工作时，应当依照着器件的不同类别和使用状况来处理和研究热分析仿真，并使结果与预期相匹配。此外，热分析软件在运用时，还应当对结果进行输出及分析，最终在可视化的处理中得到最终的结果。那么元器件和设备就需要在具备温度分布云图或者风速图，这样才可以让器件和机箱中的温度空气流动状况与预期一致，并在热分析软件设置的基础上，与元器件的需求相符合，最终电子元器件的性能更加完善。在充分对热分析仿真计算进行运用之后，就会让发热率得到降低，保障元器件的运转较为高效，有更高的工程水平和基础。
3 结束语
综上所述，随着电子元器件在众多领域都得到广泛地应用，其内部核心问题应当受到积极地解决和改善，尤其是内部器件发热问题，需要得到相关设计人员的科学处理。那么，技术人员就需要在进行工程设计的过程中，明确所需要的热设计仿真流程，根据生产要求对设备的性能进行提高和增强，以此来推动热分析软件在实际操作中的利用，最终得到更高质量的电子元器件。
参考文献
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[2] 渠向东，陈竹宁，王浩州，等.某处理机的热设计仿真与试验分析[J].电子世界，2017（3）：34-35.
（作者单位：珠海全志科技股份有限公司）
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