icepak-01-intro
Icepak培训中文教程
情况，如等温线、等压面等。
数据提取与对比分析
数据提取
从结果文件中提取特定位置或区域的数据，以便进行更详细的分 析和对比。
数据对比
将不同工况或不同设计方案的结果数据进行对比，分析差异和优劣 。
趋势分析
对提取的数据进行趋势分析，如温度随时间的变化趋势、速度随空 间位置的变化趋势等，以揭示数据的内在规律。
安装完成后，启动 Icepak软件，进行初步 的设置和配置。
Icepak软件界面介绍
菜单栏提供了文件操作、编 辑、视图、工具等常用功能
。
Icepak软件界面包括菜单栏 、工具栏、模型树、属性窗
口等部分。
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工具栏包含了常用的操作按 钮，如新建、打开、保存、
打印等。
模型树展示了当前仿真模型 的层次结构，方便用户管理
基本数据处理
对数据进行基本的处理操作，如数 据的排序、筛选、统计等，以满足 特定的分析需求。
结果可视化展示
云图显示
通过云图的方式展示数据场的分 布情况，如温度云图、速度云图 等，直观地表现数据的空间分布
特征。
矢量图显示
利用矢量图展示流场中的流动方 向和速度大小，帮助用户更好地
理解流动特性。
等值线/面显示
心温度分布和气流组织。
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根据仿真结果优化散热设计，
如改进空调布局、提高机架通
风效率等。
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案例三：新能源汽车散热设计
设计目标：确保新能源汽车电池组、 电机等关键部件在适宜温度下运行，
提高车辆性能和安全性。
设计步骤
建立车辆三维模型，包括电池组、电 机、散热器等组件。
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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
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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。
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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
ICEPAK软件基础知识介绍
ICEPAK软件基础知识介绍ICEPAK软件由全球最优秀的计算流体力学软件提供商Fluent公司，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（get-right-first-time）、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做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、芯片封装级的热分析ICEPAK的应用领域ICEPAK软件广泛应用于通讯、航天航空电子设备、电源设备、通用电器及家电等领域。
ICEPAK软件的着名客户有：通讯业中的华为、中兴、上海阿尔卡特-贝尔、施耐德电气、UT斯达康、爱立信、上海GE、华为3com、AT&T、Motorola、Aval Communication、Cisco、Fuji Electric、Lucent、Mitsubishi Electric等；计算机业中的Compaq、HP、IBM、Intel、NEC、SGI、SGI/Cray、DELL、Apple、Sun等；航天航空电子设备中的西南电子研究所、石家庄通信技术所、南京电子信息研究所、广州通信技术研究所、航空雷达研究所、航空飞行控制研究所、航天计算机所、西安电子设备研究所、咸阳电子设备研究所、北京电子科学院、中科院电子所、Lockheed Martin、Boeing、TRW Avionics、Chrysler、Allied Signal等；通用电器及家电业中的Fuji Electric、Sony、3Com、3M、GE等。
快速几何建模友好界面和操作——完全基于Windows风格的界面。
依靠鼠标选取、定位以及改变定义对象的大小，使用鼠标拖拽方式，因而建模过程非常方便快捷；基于对象建模——箱体、块、风扇、PCB板、通风口、自由开口、空调、板、壁面、管道、源、阻尼、散热器、离心风机、各种封装件模型等，用户可以直接从ICEPAK的菜单调用现成的模型，无须从点、线、面开始建模；各种形状的几何模型——六面体、棱柱、圆柱、同心圆柱、椭圆柱、椭球体，斜板、多边形板、方形或园形板，在这些基本模型基础上可以构造出各种复杂形状的几何模型；大量的模型库——材料库：包括各种气体、液体、固体以及金属与非金属材料库；风扇库：包括Delta, Elina, NMB, Nidec, Papst, EBM, SanyoDenki等厂家的风扇模型；封装库：各种BGA QFP、FPBGA、TBGA封装模型，用户可以随时上网更新自己的模型库；用户还可以用已经创建好的模型建立自己的库；ECAD/IDF输入——IDF（如Cadence, Mentor Graphics, Zuken, Synopsys等）格式的文件直接输入；专用的CAD软件接口IcePro——IcePro可以直接导入CAD模型，如Assembly, Part, Iges, Step, Sat格式文件，并能自动转化为ICEPAK模型。
Icepak实例详解(中文)
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 建模练习1 翅片散热器介绍本练习显示了如何用Icepak做一个翅片散热器。
通过这个练习你可以了解到：•打开一个新的project•建立blocks, openings, fans, sources, plates, walls•包括gravity的效应,湍流模拟•改变缺省材料•定义网格参数•求解•显示计算结果云图，向量和切面问题描述机柜包含5个高功率的设备（密封在一个腔体内），一块背板plate，10个翅片fins，三个fans, 和一个自由开孔，如图1.1所示。
Fins和plate用extruded aluminum. 每个fan质量流量为0.01kg/s，每个source为33W.根据设计目标，当环境温度为20C时设备的基座不能超过65C。
图 1.1:问题描述步骤 1: 创建一个新的项目1. 启动Icepak, 出现下面窗口。
2. 点击New打开一个新的Icepak project.就会出现下面的窗口：3. 给定一个项目的名称并点击Create.(a) 本项目取名为fin,(b) 点击Create.Icepak就会生成一个缺省的机柜，尺寸为 1 m ⨯1 m ⨯1 m。
你可以用鼠标左键旋转机柜，或用中键平移，右键放大/缩小。
还可以用Home position 回来原始状态。
4. 修改problem定义，包括重力选项。
Problem setup Basic parameters(a) 打开Gravity vector选项，保持缺省值。
(b) 保持其它缺省设置。
(c) 点击Accept保存设置。
步骤 2: 建立模型建模之前，你首先要改变机柜的大小。
然后建立一块背板和开孔，接下来就是建立风扇，翅片和发热设备。
Icepak使用手册模型参数化
28。
模型的参数化Icepak可以让你通过将模型参数化，来确定各个实体的大小以及其他的特性参数对计算结果的影响。
参数化的方法将在以下几个章节中说明:•28。
1 参数化概述•28。
2 在输入框中定义参数•28。
3 设置复选框•28。
4定义单选按钮参数（选项参数）•28。
5通过Parameters and optimization面板定义参数（设计变量）•28.6 删除参数•28.7 定义试验方案•28。
8 运行试验方案•28。
9 函数报告和函数图像28。
1 参数化概述热设计的过程是通过预估各种可变参数的不同搭配的结果，从而确定一种最合适的方案，来满足设备的基本需要(例如, 最小的机柜规格，能使系统处以特定温度的最低风扇转速，最小的通风开口以及恰当的热沉类型和尺寸）这就需要设计者通过计算不同参数组合下的结果来确定最优的方案。
通过研究这些组合的计算结果，你可以知道它们是如何影响系统性能的,从而优化模型的设计。
Icepak提供了一个便捷的研究环境，这使得设计者可以在同一个模型中研究在一个范围内变化的几何尺寸、坐标、边界条件（例如：通风机的特性曲线和压力损失系数）和材料属性等参数对系统的影响。
之后Icepak就可以利用求解器来计算你选择的各种试验方案。
这就节省了分别建造或分析每个模型和依次计算参数连续变化的各种试验方案的时间.Icepak中的参数是数字或者字符串常量，你可以用它们来取代实际的数字，这样就能轻松的改变它们的值来模拟不同的设计方案。
例如：如果你想将一个通风机的流量设为0.01，就可以定义一个名为flowrate的参数并将其值置为0。
01。
你可以给一个参数指定多个值来对你的模型进行试验计算.每个试验方案都是一系列参数的组合,这样便可以对模型进行多次计算。
此外，不同的设计方案还可以通过参数化的单选框和复选框进行参数检测.比如，在设计时，将热沉类型由压铸型改为针翅热沉的效果，可通过打开和关闭合适的热沉进行两次试验来检测。
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。
icepak培训教程
icepak培训教程Icepak是一种三维热流模拟软件，主要用于计算热流场、冷却效果和高温引起的结构变形等问题。
在很多工业领域，如航空、汽车等，Icepak都有着广泛的应用。
但对于初学者来说，如何运用Icepak又是一个难题。
因此，熟悉Icepak的Training教程就显得十分必要。
Part 1 - Icepak培训教程的主要内容Icepak培训教程主要分为四个部分：基本概念，建模和网格剖分，物理参数定义和求解，结果分析和可视化。
1.基本概念首先，培训教程介绍了Icepak软件的一些基本概念，如节点、单元、网格等。
同时，讲解了流体流动、热传导、辐射传热等物理模型，以及这些模型的计算方法。
2.建模和网格剖分其次，教程详细讲解了如何利用Icepak软件建立简单的几何模型，并对模型进行网格剖分，以便进行热流场计算。
3.物理参数定义和求解在模型建立完成后，需要对各种物理参数进行定义，包括材料属性、流体性质等。
这部分教程介绍了如何选择合适的材料参数，以及如何设定流体边界条件，并对热流场问题进行求解。
4.结果分析和可视化最后，教程介绍了如何对热流场问题进行结果分析和可视化，包括温度云图、热通量分布等。
此外，还讲解了如何对结果进行后处理和导出。
Part 2 - Icepak培训教程的适用范围Icepak培训教程适用于热流领域工程师和科研人员，其主要适用于以下两种情形。
1.产品设计和优化在产品设计和优化过程中，热流场计算是十分必要的。
利用Icepak软件进行热流场计算，可以有效预测产品在不同工况下的热特性，从而指导产品设计和优化。
2.故障分析和维修在产品故障分析和维修过程中，利用Icepak软件进行热流场计算，可以帮助工程师确定故障原因，指导修理方案。
Part 3 - Icepak培训教程的优势Icepak培训教程具有以下优势。
1.步骤清晰Icepak培训教程将Icepak软件使用流程划分为四个部分，每个步骤都有详细的说明和操作截图，使初学者也能轻松上手。
icepak教程
D-12
Plates
Default Icon: Default color: Orange
6 Thermal models: • Conducting thick – for compact PCBs, solid objects with small thickness • Conducting thin – for solid objects with small thickness, thin layers (gives reduced mesh count) • Contact resistance – for adhesives, interface materials • Adiabatic thin – for baffles, nonconducting enclosures • Hollow thick and Fluid – identical to hollow blocks and fluid blocks Surface thermal data: • Only 2 faces available – cannot specify data for the “edge faces” • Heat transfer coefficient/ contact resistance can be specified • No power on individual sides • Local Radiation controls
Default Icon: Default color: Pink
D-11
Blocks: Thermal data
Thermal data Solid and fluid blocks • Material specification • Total power – uniform through the volume • Power options – temperature dependence, Joule heating, transient power • Note: In multi-fluid problems, fluid blocks must not have a common interface
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Training schedule – Day 3
Morning session 8:30 9:30 10:00 10:15 11:15 12:00 Profiles and Zoomin Modeling Tutorial Session Break Tutorial Session Macros Lunch
Title/ notes specific to selected project
1. Select project
2. Open
Icepak projects carry Icepak logo
A-16
Icepak file structure
♦ Every Icepak project is a Directory containing project files ♦ Project name = Directory name ♦ Files are related to: •Problem setup-JOB, MODEL & PROBLEM files •Grid •Solution •Post-processing/ Reporting ♦ Job, Model and Problem files are needed to be able to fully reproduce the project
1b. Select Cancel to go back to New/Existing window
A-15
Opening an existing project
Selecting Existing in the New/Existing window opens the Open project window
A-10
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
GETTING STARTED
A-11
Topics
• • • • • •
How to start Icepak Icepak Graphic User Interface (GUI) Starting a new project Opening an existing project Icepak file structure – job, model & problem files List of Icepak menus
Afternoon session 1:00 1:30 2:15 2:30 3:15 4:15 5:30 Tutorial Session Model Building: Icepak Objects – “No flow” objects Break Model Building: Icepak Objects – “Flow” objects Tutorial Session Meshing End Day 1
A-12
Starting Icepak
Windows: • Use the “Icepak4.0” desktop shortcut , or • Click on Start/Programs/Fluent.Inc/Icepak4.0
UNIX: • Type icepak from system prompt
Icepak: Object-based Software
hIcepak is an object-based modeling software hIt allows you to build your model from: 8primitive objects such as blocks, plates, fans, vents, resistances, etc., or 8Macros such as IC packages, PCBs, radial heat sinks, detailed fan trays, etc.
A-2
Training schedule – Day 2
Morning session 8:30 9:30 10:00 10:15 11:15 12:00 Model Building: Icepak Objects – compound objects 1 Non-conformal meshing Break Tutorial Session Model Building: Icepak Objects – Heat sinks, Packages Lunch
A-13
New Icepak session
• Icepak starts – Project selection window opens by default
Prompts user to start: - Existing Icepak project or - New Icepak project or - Quit Icepak - Unpack an Icepak job from a compressed *.tzr file
A-9
Icepak’s capabilities
Powerful grid generator capable of Unstructured conformal mesh Structured mesh Non-conformal unstructured mesh Solution features such as Parameterization Parallel processing Grid-to-grid interpolation Zoom-in-modeling Mixed units User defined library of assemblies File imports from MCAD and ECAD packages Direct ProE-Icepak interface Advanced post-processing and reporting
A-14
Opening a new project
Selecting New in the New/Existing window opens the New project window
1a. Select directory
2. Enter project name
3. Create project
Afternoon session 1:00 1:30 2:15 2:30 3:45 4:45 5:30 Tutorial Session Solver Break Heat Transfer Physics Tutorial Session Post Processing End Day 2
A-3
A-8
Icepak’s capabilities
Steady/ transient problems Laminar/turbulent flows Forced/natural/ mixed convection Multi-fluid problems Internal/external flows Conjugate heat transfer Radiation heat transfer Fixed/ moving/ symmetry B.C.s Temperature dependent properties
Afternoon session 1:00 2:15 2:30 5:30 CAD import features Break Tutorial Session End Day 3
A-4
Overview
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Fluent Inc. Woldwide
Fluent Europe - Sheffield, England Fluent Germany Fluent Sweden Fluent France Fluent Italy + network of 11 distributors Fluent Inc. - Lebanon, NH - Evanston, IL - Ann Arbor, MI - Morgantown, WV - Santa Clara, CA
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CFD softwares from Fluent Inc.
FLUENT 6 • General purpose finite volume based CFD package suitable for incompressible/compressible and laminar/turbulent flows, including reacting flows and multiphase flows FIDAP • General purpose finite element based CFD package suitable for incompressible laminar/turbulent flows involving Newtonian/Non-Newtonian fluids, free surfaces and fluid-structure interaction POLYFLOW • Finite element based CFD package suitable for modeling highly viscous flows (as in rheology) and surface flows MixSim • Specialized CFD software for modeling mixing processes Icepak • Specialized CFD software designed for thermal management of electronic packages Airpak • Specialized CFD software designed for thermal management of electronic packages A-7
Fluent Asia-Pacific ATES SFI Aavid-Taiwan Fluent India