走进电子热分析仿真工具ICEPAK共23页
Icepak介绍
Tcase1
Tcase2 68.55 69.16 68.95 71.21 67.00 68.74 66.17 69.01 68.22 70.72 H.P.2 57.93 54.10 55.02 56.64 53.72 52.11 52.23 53.48 56.02 56.67
20%
1999 2000
2001
2002 2003 plan
– Intel 有70-80个seats
– Motorola有超过80%的工程师使用Icepak
– Cisco有超过50%的工程师使用Icepak
Technology Leadership Icepak Product Evolution
Avionics, Defense & Government
– BAE, Northrop Grumman, General Dynamics, Lockheed Martin, NASA, DOD, DRS, Dy4, NRL, UTC-Hamilton Sundstrand, Westinghouse Bettis, Andrew, Boeing, Honeywell, Saab, TRW, ITT
Icepak 用户界面—完全windows风格
project label main menu shortcuts toolbar m o d e l t o o l b a r
graphic display area
global coordinate axes
model tree
messages
object geometry
Nonconformal Interface
Conformal 160,166 Nonconformal 107,050
Icepak介绍-1
Icepak介绍1、软件介绍icepak软件由fluent公司提供，专门为电子产品工程师定制开发的专业电子热分析软件；借助icepak的分析与优化结果，用户可以减少设计成本，提供产品的一次成功率，改善电子产品的性能，提高可靠性，缩短产品上市时间。
Icepak软件包包含如下内容：Icepak，建模，网格和后处理工具Fluent，求解器Icepak软件架构软件的一些特点：快速几何建模功能：友好界面和操作、基于对象建模、各种形状的几何模型、大量的模型库、ECAD/IDF输入、专用的CAD软件接口IcePro；强大的zoom-in功能：能够自动将上一级模型的计算结果传递到下一级模型，从系统级到板极，从板极到元件级，层层细化，大大提高您的工作效率。
可以逼近各种形状复杂的几何，大大减少网格数目，提高模型精度，结构化和非结构化的不连续网格可以进一步减少网格的数目，加快计算的速度，提高工作的效率。
这是Icepak 软件的独到之处。
先进的网格技术：具有自动化的非结构化网格生成能力，支持四面体、六面体以及混合网格；具有强大的网格检查功能，可以检查出质量较差（长细比、扭曲率、体积）的网格。
参数化和优化设计功能：可以通过设计变量来定义任何一个复选框――active、湍流、辐射、风扇失效等；任意量都可设置成变量，通过变量的参数化控制来完成不同工况、不同结构、不同状态的统一计算；通过对变量自动优化，获得热设计的最优方案丰富的物理模型：自然对流、强迫对流和混合对流、热传导、热辐射、流-固的耦合换热、层流、湍流、稳态、非稳态等流动现象强大的解算功能： FLUENT求解器、结构化与非结构化网格的求解器、能够实现任何操作系统下的网络并行运算。
强大的可视化后置处理，面向对象的、完全集成的后置处理环境可视化速度矢量图、等值面图、粒子轨迹图、网格图、切面云图、点示踪图可以通过以下格式输出：postscripts, PPM, TIFF, GIF, JPEG和RGB格式动画可以存成Avi, MPEG, Gif等格式的多媒体文件后处理的结果可以输出到 I-deas, Patran, Nastran等结构分析软件。
Icepak培训中文教程pdf
菜单栏
包含文件、编辑、视图、工具、窗 口和帮助等菜单项；
工具栏
提供常用命令的快捷方式，如新建、 打开、保存、打印等；
界面布局及功能区域划分
01
02
03
项目树
显示当前打开的项目结构， 方便用户管理和导航；
属性窗口
显示选中对象的属性信息， 如几何、材料、边界条件 等；
图形窗口
用于显示和编辑三维模型 及分析结果。
数据提取与整理
用户可学习如何从模拟结果中提取所需数据，并进行整理、分析和 解释，以便在报告中呈现关键信息。
自动化报告生成
通过脚本编程或宏命令，用户可实现报告的自动化生成，大大提高 工作效率和准确性。
06
高级功能应用与拓展
多物理场耦合分析方法
热电耦合分析
研究电子设备在热场和电场共同作用下的性能表 现。
边界条件设置
根据实际问题准确设置边界条件，如温度、速度、压力等，以保证 计算结果的准确性。
求解器参数调整
根据问题类型和计算需求，调整求解器的参数设置，如松弛因子、迭 代步数等，以加速收敛和提高计算效率。
提高求解效率方法探讨
并行计算
利用多核CPU或GPU进 行并行计算，显著提高
计算速度。
算法优化
采用更高效的数值算法 和计算方法，减少计算
三维模型。
先进的网格技术
采用自适应网格技术，能够在 保证计算精度的同时提高计算
效率。
丰富的物理模型
内置多种物理模型，如热传导、 热对流、热辐射等，能够准确
模拟电子设备的热行为。
高效的求解器
采用先进的数值求解算法，能 够快速准确地求解电子设备热
分析问题。
应用领域与案例分析
2024版全新icepak培训
第1次课程
Icepak软件概述及基本操 作介绍
培训安排与时间表
第2次课程
01
几何建模与网格划分技术
第3次课程
02
材料属性定义与边界条件设置
第4次课程
03
求解器设置与仿真计算过程
培训安排与时间表
01
02
03
第5次课程
后处理功能介绍及结果展示
第6次课程
案例分析与实战演练（一）
第7次课程
案例分析与实战演练（二）
自定义函数库
探讨如何创建自定义函数库，将常用的操作封装成函数，方便在脚 本中调用，提高脚本编写效率。
04
行业案例分析与实战演练
电子设备散热设计案例
手机散热设计
分析手机内部发热元件的布局，通过优化散热结构、材料选择和 风扇设计等手段，提高手机的散热性能。
笔记本电脑散热设计
针对笔记本电脑的紧凑空间和高发热量，通过改进散热模块设计、 优化风道布局等方式，实现高效散热。
能效评估与优化
通过对数据中心空调系统的能效评估，发现能源浪费的环 节和潜力，提出针对性的优化措施，降低数据中心的能耗 和运营成本。
汽车空调系统设计案例
01
整车热舒适性分析
运用CFD技术对汽车内部空间进行热舒适性分析，评估不同气候条件和
驾驶场景下乘客的热感觉，为空调系统设计提供依据。
02
空调系统性能优化
团队合作与成果展示
鼓励学员分组合作，完成实际项目案例，并展示成果，促进彼此 间的交流与合作。
未来发展趋势预测
热仿真技术发展趋势
随着计算机技术的不断进步，热仿真技术将更 加精确、高效，实现更复杂系统的热分析与优 化。
行业应用前景展望
ICEPAK
ICEPAK产品简介ICEPAK软件是专门为电子产品工程师定制开发的专业的电子热分析软件。
借助ICEPAK的分析和优化结果，用户可以减少设计成本、提高产品的一次成功率、改善电子产品的性能、提高产品可靠性、缩短产品的上市时间。
ICEPAK软件提供了丰富的物理模型，如可以模拟自然对流、强迫对流和混合对流、热传导、热辐射、流-固的耦合换热、层流、湍流、稳态、非稳态等流动现象。
另外，ICEPAK还提供了其它分析软件所不具备的许多功能，如模型真实的几何、真实的风机曲线、真实的物性参数等等。
ICEPAK提供了其它分析软件包不具备的能力，它包括：精确的模拟非矩形设备、接触阻力、各向异性热传导率、非线形风扇曲线、散热设备、外部热交换器等。
ICEPAK作为专业的热分析软件，可以解决各种不同尺度级别的散热问题：∙环境级——机房、外太空等环境级的热分析∙系统级——电子设备机箱、机柜以及方舱等系统级的热分析∙板级—— PCB板级的热分析∙元件级——电子模块、散热器、芯片封装的热分析特色功能∙快速几何建模功能：友好界面和操作、基于对象建模、各种形状的几何模型、大量的模型库、ECAD/IDF输入、专用的CAD软件接口IcePro；∙强大的zoom-in功能：能够自动将上一级模型的计算结果传递到下一级模型，从系统级到板极，从板极到元件级，层层细化，大大提高您的工作效率∙先进的网格技术：具有自动化的非结构化网格生成能力，支持四面体、六面体以及混合网格；具有强大的网格检查功能∙参数化和优化设计功能：可以通过设计变量来定义任何一个复选框――active、湍流、辐射、风扇失效等；任意量都可设置成变量，通过变量的参数化控制来完成不同工况、不同结构、不同状态的统一计算；通过对变量自动优化，获得热设计的最优方案∙丰富的物理模型：自然对流、强迫对流和混合对流、热传导、热辐射、流-固的耦合换热、层流、湍流、稳态、非稳态等流动现象∙强大的解算功能：FLUENT求解器、结构化与非结构化网格的求解器、能够实现任何操作系统下的网络并行运算∙强大的可视化后置处理客户价值∙提供了多种辐射模型，可以满足任何工况。
Icepak
Icepak⽬录什么是Icepak? (2)程序结构 (2)软件功能 (3)练习⼀翅⽚散热器 (8)练习⼆辐射的块和板 (43)练习三瞬态分析练习四笔记本电脑练习五改进的笔记本电脑练习六 IGES模型的输⼊练习七⾮连续⽹格练习⼋ Zoom-in 建模1.1 什么是Icepak?Icepak是强⼤的 CAE 仿真软件⼯具，它能够对电⼦产品的传热，流动进⾏模拟，从⽽提⾼产品的质量，⼤量缩短产品的上市时间。
Icepak能够计算部件级，板级和系统级的问题。
它能够帮助⼯程师完成⽤试验不可能实现的情况，能够监控到⽆法测量的位置的数据。
Icepak采⽤的是FLUENT计算流体动⼒学 (CFD) 求解引擎。
该求解器能够完成灵活的⽹格划分，能够利⽤⾮结构化⽹格求解复杂⼏何问题。
多点离散求解算法能够加速求解时间。
Icepak提供了其它商⽤热分析软件不具备的特点，这些特点包括：⾮矩形设备的精确模拟接触热阻模拟各向异性导热率⾮线性风扇曲线集中参数散热器外部热交换器辐射⾓系数的⾃动计算1.2 程序结构Icepak软件包包含如下内容:Icepak, 建模，⽹格和后处理⼯具FLUENT, 求解器图 1.2.1:软件架构Icepak本⾝拥有强⼤的建模功能。
你也可以从其它 CAD 和 CAE 软件包输⼊模型. Icepak 然后为你的模型做⽹格, ⽹格通过后就是进⾏CFD求解。
计算结果可以在Icepak中显⽰, 如图所⽰.1.3 软件功能所有的功能均在Icepak界⾯下完成。
⿏标控制的⽤户界⾯o⿏标就能控制模型的位置，移动及改变⼤⼩o误差检查灵活的量纲定义⼏何输⼊IGES, STEP, IDF, 和 DXF格式库功能在线帮助和⽂档o完全的超⽂本在线帮助 (包括理论和练习册)⽀持平台o UNIX ⼯作站o Windows NT 4.0/2000/XP 的PC机1.3.2 建模基于对象的建模o cabinets 机柜o networks ⽹络模型o heat exchangers 热交换器o wires 线o openings 开孔o grilles 过滤⽹o sources 热源o printed circuit boards (PCBs) PCB板o enclosures 腔体o plates 板o walls 壁o blocks 块o fans (with hubs) 风扇o blowers 离⼼风机o resistances 阻尼o heat sinks 散热器o packages 封装macros 宏o JEDEC test chambers JEDEC试验室o printed circuit board (PCB)o ducts 管道o rectangular 矩形o circular 圆形o inclined 斜板o polygon 多边形板complex 3D object shapes 3D模型o prisms 四⾯体o cylinders 圆柱o ellipsoids 椭圆柱o elliptical and concentric cylinders 椭圆柱o prisms of polygonal and varying cross-section 多⾯体o ducts of arbitrary cross-section 任意形状的管道1.3.3 ⽹格⾃动⾮结构化⽹格⽣成o六⾯体，四⾯体，五⾯体及混合⽹格⽹格控制o粗⽹格⽣成o细⽹格⽣成o⽹格检查o⾮连续⽹格1.3.4 材料综合的材料物性数据库各向异性材料属性随温度变化的材料1.3.5 物理模型层流/湍流模型稳态/瞬态分析强迫对流/⾃然对流/混合对流传导流固耦合辐射体积阻⼒混合长度⽅程（0-⽅程）, 双⽅程(标准-⽅程), RNG- , 增强双⽅程 (标准-带有增强壁⾯处理), 或Spalart-Allmaras接触阻尼体积阻⼒模型⾮线性风扇曲线集中参数的fans, resistances, and grilles1.3.6 边界条件壁和表⾯边界条件：热流密度, 温度, 传热系数, 辐射,和对称边界条件开孔和过滤⽹风扇热交换器时间相关和温度相关的热源随时间变化的环境温度1.3.7求解引擎对于求解器FLUENT,是采⽤的有限体积算法。
2012-07-24 简单易学 图文并茂 AnsysWB 电子产品热仿真 ICEPAK入门
<简单易学><图文并茂> ANSYSWB之ICEPAK入门致各位新老网友：好久不见，真想念大家了！我这几年，实在过的平淡无奇。
工作原地踏步，学习按部就班，身体渐渐衰老。
唯一欣慰的是小儿一天天长大，身体也渐渐茁壮（基本上从两年前的一月两病，到现在可以坚持两月一病了。
说他是东亚病夫毫不夸张！）。
每天都扭着我买玩具，从变形金刚到宇宙星神，基本上他每天睡着后，我和老婆要收拾半个小时的玩具。
被庸碌的生活所牵绊，上仿真论坛的时间欠奉，一别竟已如此长的日月！回想当年发帖，组织大家讨论WB的长短……心潮澎湃，恍如昨日。
不知道当年的老朋友，还上论坛否？待我发完这篇新帖，诚请新老朋友多多捧场。
By Houzer @2012-07-24**********************************最近应为工作需要，用了ANSYSWB14。
现在它更强大了，流体这块儿集成了Fluent——这个功能强大的求解器，几乎可以解决任何流体问题。
ICEPAK是基于FLUENT的一款针对电子产品热设计的前后端软件，当年同Flotherm一道，合称电子产品热设计的双壁。
可惜ICEPAK的开发和维护一直跟不上，现在被ANSYS收购，集成效果仍不甚理想（后文有具体评述）。
不过还是那句话，相信明天的ICEPAK会更好。
因此学习电子产品热仿真的相关的概念，应该是有益的。
特别是机械类设计，和电子类产品设计，有巨大的相通之处。
现在学习机械的朋友，未尝明日不可转战到消费类电子产品或通讯类产品设计。
WB集成ICEPAK，也是盯准了这个庞大的市场，为WB向个行业延伸应用，埋下伏笔尔。
为找工作计，技不压身矣。
***********************************本次仿真的目的，是研究通讯机柜中的一张板卡，在一定风速下的散热问题。
板卡上有四个SFP的光模块。
何谓SFP模块（图Q1），可参看百度链接：/view/430086.htm?wtp=tt***********************************单盘在ProE里制作，如下图（Q2）所示：备注：1．因为ICEPAK只支持简单的3D几何，因此模块用一个14.5*60*10mm的长方块代替；2．模块的上方，是一片导热胶，也是一个长方块。
icepak中文学习教程
工具栏
提供常用命令的快捷方式，如新建、 打开、保存、打印等；
界面布局及主要功能模块
模型树
显示当前打开的模型结构，方便用户快速定位和 操作；
属性窗口
显示当前选中对象的属性信息，如几何参数、材 料属性等；
图形窗口
用于显示和编辑三维模型，提供多种视图和渲染 模式。
发展历程
Icepak经历了多个版本的迭代更新，不断完善功能和提高 计算精度，逐渐在电子散热领域确立了领先地位。
收购与整合
Icepak最终被ANSYS公司收购，成为ANSYS电子散热解 决方案的重要组成部分，与其他ANSYS软件实现无缝集成 。
Icepak软件功能特点
强大的建模能力
01
Icepak支持多种CAD数据格式导入，能够快速建立复杂电子设
下载Icepak软件安装包；
安装步骤
01
03 02
安装与启动Icepak软件
选择安装路径和相关组件；
完成安装后，启动Icepak软件。
安装与启动Icepak软件
启动方法
1
2
通过开始菜单找到Icepak软件，单击启动；
3
在安装路径下找到Icepak可执行文件，双击启动 。
界面布局及主要功能模块
菜单栏
05
结果后处理与可视化分析
数据提取和结果展示方法
数据提取
通过Icepak提供的后处理工具，用户可以方便地提取仿真结果中的关键数据， 如温度、流速、压力等。这些数据可以以表格、曲线图等形式展示，便于用户 进行进一步的分析和处理。
结果展示方法
Icepak支持多种结果展示方法，包括切面图、等值线图、流线图等。用户可以 根据需要选择合适的展示方法，以更直观地了解仿真结果的空间分布和变化趋 势。
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Icepak中关闭辐射和发射率为0一样吗？ 在一个完全密封的机盒中作热仿真，机盒中水平放置四层相同的PCB，PCB
的间距是20.32mm，作如下三种情况的仿真： 1、打开散热片辐射，散热片表面的发射率设为0.8； 2、打开散热片辐射，散热片表面的发射率设为0； 3、关闭散热片辐射，散热片表面的发射率设为0.8； 三种情况下PCB上芯片的仿真温度如下： 1、136.1度； 2、154.2度； 3、132.6度； 问题： 1、对于第一和第二种情况好理解，对于中间的两个PCB，辐射没有太大的
因此，建议TEC作为一个功率随温差变化的热源来使用即可。
请教Icepak芯片仿真温度问题 一个裸芯片放在基板上散热，仿真出来的芯片上最高温度60，请问这60度是芯片的
表面温度还是它的结温啊，谢谢！ 若是一个封装器件，这个温度是管壳温度还是结温啊？ 那需要看你，显示温度的时候，选择的是this block 还是globale的。一般来说，图片上
看不到结温的吧？建议你通过report overview来查看结温。 int字样的就是结温。
Icepak中Default values设置中的辐射温度如何设置？ 在Icepak中，在basic parameters ---------Default values设置中的辐射温度怎么设置？ 该数值直接影响辐射换热的计算（主要是外壳等直接向环境辐射的部件），具体公
3、对于第三种情况比第一种情况的温度低，我是这样理解的，密封机箱内 空气无法形成对流，热量只能通过传导和辐射方式散发到机盒内表面， 最后通过机盒外表面散发到外部空间。四层PCB间距比较小，PCB互相辐 射，除过靠近机盒的PCB外，其它的静辐射很小，热量主要还是靠传导方 式散发。在散热片（散热片两边和机箱相连）辐射关闭情况下，热量只 能通过散热片传导到机箱壁。在辐射打开的情况下，由于PCB的互相辐射 ，芯片的温度反而高了。理解是否正确？
Icepak软件中输入和输出功率在模拟时如何设？
我们看到在实际测试时，散热产品会用热阻机或自制的测试平台！
但我们把热源调到（比如20W),但实际输出却不是20W.这时大家模拟时用哪 个？
如果用实际输出，模拟出来不附合呀
如果就直接用20W，出来的差不多，但实际（按这表）计算的却是用输出功 率去计算热阻？
这样模拟怎么办，且模拟咱们也不知道实际输出多少呀？
1.校验你的功率计给出的数字是否准确，比如，外接一个功率电阻，通过电 压、阻值计算出功率来。然后和你的功率计的度数比较。
2.如果功率计的度数是可信的，那么仿真应该按照功率给的功率来用。而不 是设定值来用。
3。测试和仿真有差别，那就得找原因了，是不是仿真收敛，网格划分，辐 射等方面的没设置好？或者是测试中受到了环境的风的影响？
作用，顶层和底层PCB因为辐射率高了，温度自然低了，整个机箱的温度 也会降低，中间两块PCB的温度也会降低； 2、第二和第三种情况，打开辐射，但发射率为0，既然发射率为0，那么辐 射热量为0；关闭辐射，发射率为0.8，既然关闭辐射，辐射热量也应该为 0，但仿真出来两种情况并不是这样的。为什么会是这样，是我哪块理解 错了？
式见“传热学” 对于常规自然散热器，该辐射参考温度＝环境温度。如果人为修改辐射参考温度，
比如小于环境温度，有可能出现某些部件温度小于环境温度的情况。所以自然散 热，改变环境温度时，需要同时修改辐射参考温度。
在ICEPAK中如何在BLOCK一个面设定温度为20度？ Block->Properity->individual side->(選擇要固定溫度的那面)fixed temperature看
用Icepak进行热设计出现问题,模型做完后进行网格划分出现下面的报错： Flexlm error:feature ice-pak (Fluent 7):No such feature exists Feature: ice-pak License path:c:/fluent.inc/icepak4.0/../license/license.dat FLEXlm error: －5,357 好象是license有问题,可是模型可以建立,如何解决？ 你用的应该是盗版的吧？明显是没有license。建议和sue.xieperpgloable联系购买
资讯： 专业的电子热分析软件ICEPA 真空环境中PCB布线对器件散热性能的影响 ANSYS发布Icepak15.0版本 Icepak在开关电源热设计中的应用 Icepak软件在电子三维热分析及应用 应用Icepak分析强迫风冷散热器
问答： Icepak软件的优缺点是什么？ Icepak与flotherm比，在求解器方面更为专业，采用的是CFD行业通用的FVM方
法，其核心计算软件为fluent，CFD行业的大牛；而flotherm则是FEM。 另外在对复杂结构的处理方面，比flotherm强，其非结构化的网格划分，调用的
是网格划分方面的大牛，ICEMCFD，网格的贴体性非常强。 在易用性方面比efd差一点。但是专业性的东西，上手就是会难一些。
用Icepak进行热设计出现问题,模型做完后进行网格划分出现下面报错，如何解 决？
从结果上看，是不合理的。
感觉是，你的设置和你的描述不一致。
你把3个case的设置，保存为3个不同的文件发上来，我来帮你研究。
如果你单纯为了比较这个事情，建议你把所有的元件删除，只留下板子和散 热器。方便比较。
Icepak TEC求解
最近在仿真有关TEC致冷芯片，但其中还是不了解Macros里的 run tec 与一般 解差别在哪里?
经小弟我测试，用一般解的成果较与现实符合(其实是用run tec 根本没啥变 化)，但问题就来了，现实中tec需要输入电流或其条件，那在icepak中要 如何输入参数呢?
TEC这个东西我用过。
应用层面的话，我觉得没有必要用run tec。感觉那个run tec是给tec设计人员 用的。
就好比，做一台电脑，你不必把cpu的完整模型建立起来，你只需要建立他 的热源和热阻（2R/network)模型即可。