flotherm使用心得
Flotherm中的接触热阻的设置与验证
Flotherm中的接触热阻的设置与验证相信大家在使用Flotherm时都会碰到如何设置固体与固体之间的接触热阻的问题，软件对此也给出了非常方便的设置。
下面给出了设置的过程与验证结果。
首先以软件自带的Tutorial 1作为研究对象，然后分别对模型中的Large Plate 和Heated Block取Monitor（位于对象的中心）。
测量Heated Block的尺寸，Length=40mm，后面将会用到该参数。
对模型不做任何更改，直接进行计算。
下图是模型的表面温度云图，从Table 里可以知道Monitor的最终温度值。
THeated-Block=78.8552, TLarge-Plate=77.9205接下来，开始设置接触热阻。
对Heated Block进行Surface操作，在Surface Finish对话框中新建一个Surface属性22，然后在Surface Attribute里的Rsur-solid 中进行设置。
这里，希望在Heated Block和Large Plate之间的添加一个1°C/W的接触热阻，而Rsur-solid的单位是Km^2/W，其实就是(K/W)×(m^2)，即所需热阻值与接触面的面积。
前面知道，Heated Block是一个边长为40mm的正方形，面积即为0.0016m^2，所以，这里需要输入的值就是：1°C/W×0.0016m^2=0.0016Km^2/W。
Heated Block与Large Plate的接触面出现在Heated Block的Xo-Low面上，就需要在Surface Finish对话框中的Attachment的下拉菜单中选择Xo-Low。
设置完成后，不再对模型做任何操作，直接进行计算。
下图是模型的表面温度云图，从Table里可以知道Monitor的最终温度值。
THeated-Block=85.7831, TLarge-Plate=77.4179将仿真结果制作成下表（Heated Block的功耗为8W）：首先，这里需要澄清一些事实：热到底是如何被带走的，接触热阻到底会对什么产生影响。
FLOTHERM热设计软件指南
耗及环境变化情况下的瞬态分析；
瞬态功耗及其温度响应 z 辐射计算：全部采用 Monte-Carlo 方法进行辐射计算，完美地解决了 Monte-Carlo 方法计算量大的缺点，不采用其它精度
差的角系数计算方法，是目前唯一可以全部采用 Monte-Carlo 方法进行辐射计算的电子散热仿真软件，非常适合密闭设备
z 收敛准则：FLOMERICS 公司为 CFD 软件在电子热仿真领域的应用专门开发了收敛准则，公司的研发人员认为，一个良 好的收敛准则必须符合两个条件：1)保证收敛可靠，即如果软件认为收敛，就应该较好地得到一个真实的解，而不能像传统的 通用 CFD 软件一个需要人为地去判断解的可靠；2)收敛准则应该由软件自动提供，而不应由工程师人为提供； FloTHERM 软 件完美地实现了以上两点；
FLOTHERM
全球领先的电子热设计/仿真分析软件
上海坤道信息技术有限公司简介
上海坤道信息技术有限公司 (SIMUCAD Info Tech Co., Ltd) 是一家专注于高端计算机辅助工程(CAE)软件和 高科技仪器设备的提供商和方案咨询服务供应商，倾力于为机械电子产品之研发、生产和制造的企业和研究 机构提供先进完善的设计、分析、测试和制造解决方案以及成熟高效的技术支持和咨询服务。坤道公司的前 身为 Mentor Graphics 公司 Mechanical Analysis 部门(原英国 Flomerics 公司中国代表处)负责政府客户、国 防与航空航天领域及高校（包括中科院）和国内客户的业务部门。目前是 Mentor Graphics 公司 Mechanical Analysis Division 和 MicReD (微电子研究发展)部门全系列产品在中国大陆的总代理，负责其产品的销售和技 术服务事宜。
flotherm xt 例程解析
flotherm xt 例程解析
FloTHERM XT是一款用于电子设备热管理的先进的热仿真软件。
它可以帮助工程师们快速准确地分析电子设备的热设计，提高产品
的可靠性和性能。
在FloTHERM XT中，例程是指预设的模拟案例，
用于展示软件的功能和特性，以及帮助用户快速了解如何使用软件
进行热仿真分析。
例程通常包括以下内容：
1. 模型准备，包括导入CAD模型、定义材料属性、设置边界条
件等。
2. 网格生成，展示如何生成仿真网格，以及网格参数的设置。
3. 求解设置，包括设置仿真求解器的参数，如收敛准则、求解
步长等。
4. 结果分析，展示如何查看仿真结果，包括温度分布、热流线、热阻分布等。
通过分析例程，用户可以快速了解FloTHERM XT软件的使用流
程和各项功能，从而更快上手并进行实际的热仿真分析工作。
同时，例程还可以帮助用户学习热仿真分析的基本原理和方法，对于新手
来说尤为重要。
除了软件功能的展示外，例程还可以包括一些常见的热设计案例，如电子设备散热设计、风扇优化布局等，通过这些案例，用户
可以学习到实际工程中常见的热管理问题的解决方法，帮助他们更
好地应用FloTHERM XT进行工程实践。
总之，FloTHERM XT的例程对于用户来说是非常有益的，它不
仅可以帮助用户快速上手软件，还可以帮助他们学习热仿真分析的
基本知识和工程实践经验。
通过认真学习和分析例程，用户可以更
好地应用FloTHERM XT进行电子设备的热管理设计与分析。
Flotherm软件技术性介绍
Motorola SPIL
AMCC
TI
Samsung OSE
Philips EBEI
.
FLOTHERM软件部分主要客户 航空航天及国防
¾Airbus(空中客车)
¾Naval Surface Warfare Center
¾Allied Signal(联合信号)
¾NASA
¾Boeing(波音)
¾Racal
•
-- FLOPACK 基于Web的IC封装热分析模型库
• FLO/PCB 专业电路板级热分析软件
• FLO/EMC 系统级电磁兼容性分析软件
• MICRO-STRIPES （宽带）微波设备及天线电磁仿真软件
• FLOVENT 环境级通风换热及洁净室设计软件
.
FLOTHERM软件 主要应用领域
计算机制造业
是 停止
.
热仿真分析的基本理论
Flotherm软件使用Monte-Carlo法，可以 进行基于面积细分高精度的辐射计算
Байду номын сангаас
• 一般的辐射计算如何进行？ – 将整个平面取中间一点进行视角计算 – 将整个平面的温度值取平均进行辐射计算
• 面积细分后你会看到什么现象呢？
– 平面上的局部热点
– 表面上的温度梯度分布
.
Flotherm软件技术介绍
段宗宪 Flomerics中国代表处
.
Flomerics公司历史简介
¾ 1988年由几位CFD和传热学技术先驱创立于英国，目前是伦敦股票交易所上市科技公司（代号 FLO） ¾ 全球第一个开发专业针对电子散热的仿真分析软件（目前占全球市场80%份额），全球第一个 协同电子散热与系统及电磁兼容仿真设计平台的公司。15年来一直专注于电子行业散热与电磁兼容 （EMC）科技的研究、分析和技术支持，是全球散热和系统级电磁兼容分析软件的领导者
flotherm芯片封装培训教材下
芯片封装的可靠性分析主要包括寿命预测、失效分析等方面 ，以确保封装后的芯片在各种工作环境下能够稳定可靠地工 作。
03 Flotherm在芯片封装中 的应用
使用Flotherm进行热分析
总结词
1. 建立模型
2. 设定边界条件
3. 求解与分析
4. 结果评估与优化
使用Flotherm软件进行 热分析，可以模拟芯片 封装在不同条件下的热 行为，为优化封装设计 和提高芯片可靠性提供 依据。
Flotherm软件的操作界面和工具栏介绍
工具栏
提供常用命令的快 捷按钮，方便用户 操作。
属性面板
显示和设置模型的 属性参数。
菜单栏
包含文件操作、编 辑、查看等常用功 能。
模型视图
显示和操作模型的 空间视图。
状态栏
显示当前操作的状 态和提示信息。
Flotherm软件的学习资源和方法
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通过Flotherm软件进行求 解，得到流体流动状态、 传热效率等参数。
根据分析结果，评估封装 设计的散热性能，提出优 化建议，提高散热性能。
使用Flotherm进行结构分析
总结词
1. 建立模型
2. 设定边界条件
3. 求解与分析
4. 结果评估与优化
使用Flotherm软件进行 结构分析，可以模拟芯 片封装在不同条件下的 结构响应和应力分布， 为优化封装设计和提高 结构可靠性提供依据。
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总结词
1. 建立模型
2. 设定边界条件 3. 求解与分析
4. 结果评估与优 化
使用Flotherm软件进行流 体分析，可以模拟芯片封 装内部的流体流动和传热 过程，为优化散热设计和 提高散热性能提供依据。
flotherm收敛标准
flotherm收敛标准
FloTHERM 是一种热仿真软件，用于分析和优化电子组件和系统的热管理。
收敛标准指的是在进行热仿真分析时，确定什么样的条件下认为计算结果达到了收敛。
在 FloTHERM 中，一般会设置两个主要的收敛标准：
1. 温度收敛标准：指定了系统中所有节点的温度差异的阈值。
通常情况下，当节点之间的温度差异小于该阈值时，认为仿真结果已经收敛。
2. 时间步长收敛标准：指定了仿真过程中时间步长的变化率的阈值。
时间步长是用于计算系统瞬态热响应的一个重要参数，当时间步长的变化率小于该阈值时，认为仿真结果已经收敛。
当系统达到了这两个收敛标准时，即认为仿真结果收敛，可以得到可信的温度分布和热流信息。
Flotherm软件求解收敛常见问题及处理方法
1. 引言随着电子设备向高集成度方向发展,系统的热功率密度越来越大，因此热设计技术在电子设备中显得越来越重要。
目前公司主要采用Flotherm商业热分析软件进行系统级、板级的热分析。
热分析过程主要分为建造模型、为模型添加物性、网格划分、求解与后处理几个过程。
在热分析的过程当中,准确的建造模型、添加物性固然重要，它将直接影响到结果的准确性，然而网格划分对于初学者来说也很重要，劣质的网格可能会导致求解发散，甚至会导致得到错误的结果。
所有的错误都会体现在残差曲线中，本文主要讲述各种有问题的残差曲线,并详细讲述处理的方法。
2. Flotherm软件默认求解收敛设置Flotherm软件实际上是采用Patankar与Spalding1972年提出的在计算流体力学及计算传热学中得到了广泛应用的SIMPLE算法来迭代求解一组由Navier-Stokes方程导出的耦合偏微分非线性方程，这种迭代自然伴随着收敛的相关判定与设置问题。
Flotherm终止标准是基于系统的质量、动量和能量三个方面来设定的：•质量平衡(压力场残差）–终止标准= 0.005M(kg/s）–强迫对流: M = Total Inlet or Outlet Flow Rate–自然对流: M = ρ。
EFCV.Aρ: Air densityEFCV：Estimated Free Convection VelocityA：Area perpendicular to the vertical•动量平衡(速度场残差）–终止标准= 0.005MV（N）–强迫对流：V = Fan or Fixed Flow maximum velocity–自然对流: V = EFCV•能量平衡(温度场残差)–终止标准= 0。
005 Q （W）–如果在系统中有热源或热沉：Q = Total Heat Sources or Sinks–如果系统中无热源或热沉:Q = M Cp ∆Ttyp ∆Ttyp = 20 °C3. 常见残差曲线分类在利用Flotherm进行求解中,我们直观的判断求解是否收敛的依据则是依靠残差曲线，通过残差曲线我们可以了解求解是发散、振荡还是收敛,如下图所示。
flotherm清理计算结果
flotherm清理计算结果
清理FloTHERM计算结果是非常重要的，因为这可以帮助我们确保模拟的准确性并且节省存储空间。
清理计算结果可以包括以下几个方面：
1. 删除不必要的结果文件，在FloTHERM模拟过程中会生成大量的结果文件，包括温度分布、流速分布、网格信息等。
一旦模拟完成，需要对这些文件进行审查，删除那些不必要的结果文件，比如中间结果或者临时文件，以节省存储空间。
2. 整理并归档结果数据，对于那些需要保留的结果文件，可以将它们按照项目或者模拟条件进行整理和归档。
这样可以更方便地查找和复用这些结果数据，并且可以节省存储空间。
3. 导出关键结果，在清理计算结果的过程中，需要确保导出并保存那些关键的结果数据，比如温度分布图、流速分布图等。
这些数据对于进一步的分析和报告非常重要。
4. 检查模拟设置和边界条件，在清理计算结果之前，需要确保模拟设置和边界条件的准确性。
有时候模拟结果不准确可能是因为
模拟设置或者边界条件设置有误，所以在清理结果之前需要对这些进行检查和调整。
总的来说，清理FloTHERM计算结果是一个非常重要的工作，它可以帮助我们确保模拟的准确性并且节省存储空间。
通过删除不必要的结果文件、整理归档结果数据、导出关键结果和检查模拟设置和边界条件，我们可以有效地清理FloTHERM计算结果并且为进一步的工作做好准备。
FloTHERM帮助优化迷你冰箱设计
FloTHERM帮助优化迷你冰箱设计M e c h a n i c a l a n a l y s i sW h i t e P a P e r啤酒冰箱：开启⼀段个⼈旅途ROBIN BORNOFF：“FloTHERM 帮助我优化迷你冰箱设计”海基科技专业代理电⼦产品散热软件——FloTHERM摘要迷你冰箱通常⽤来盛放啤酒，偶尔还会有发霉的三明治，现在已经是⼤学宿舍和办公室休息区⾥随处可见的电器设备。
但是，它们的制冷效果，似乎从来不像厨⽤的⼤型冰箱那样出⾊。
本⽂件在/doc/d7*******.html/blogs/tag/beer-eb5a0be6-a06b-4788-9b41-476b8c70454a ⽹站系列博客的基础之上，以⼀种轻松的⽅式，看待问题并提出解决⽅案。
通过使⽤ Mentor Graphics 公司的 FloTHERM TM 演⽰⼀些实⽤的热分析⽅法，并证明热仿真可以帮助⼯程师为⼴⼤消费者设计出更优质的产品。
⼀份礼物我的⽼板，Roland，⼏年前从德国移居英国，现在已经⾮常享受英国的惬意⽣活。
他为 Mechanical Analysis 部门的产品开发部购买了⼀台迷你冰箱作为礼物，之后，这台冰箱⼀直⽤于冰镇啤酒，由于它的容量太⼩⼤家都不能开怀畅饮。
就在⼏周前，这台迷你冰箱出了故障。
好奇的员⼯⽤螺丝⼑将其拆开之后发现：热电致冷器 (TEC)坏掉了。
由于该产品以热原理为设计原理，我想可以利⽤ FloTHERM 应⽤程序对其进⾏（逆向的）热设计。
在此⽩⽪书中，我将展⽰如何使⽤ FloTHERM 设计更优质的啤酒冰箱，并演⽰ FloTHERM 的⼀些特⾊功能。
正是这些特⾊功能才使 FloTHERM 始终是进⾏电⼦热分析的⾸选 CFD ⼯具。
这种迷你冰箱的制冷原理是根据 Peltier effect（珀尔帖效应），使⽤热电致冷器 (TEC) 将冰箱内部的热量向下抽送⾄散热器，由于散热器上的风扇不断送⼊冷空⽓，这样，热量就以空⽓对流的⽅式从外壳底部的通风⼝排出。
Flotherm软件求解收敛常见问题及处理方法分析
1. 引言随着电子设备向高集成度方向发展，系统的热功率密度越来越大，因此热设计技术在电子设备中显得越来越重要。
目前公司主要采用Flotherm商业热分析软件进行系统级、板级的热分析。
热分析过程主要分为建造模型、为模型添加物性、网格划分、求解与后处理几个过程。
在热分析的过程当中，准确的建造模型、添加物性固然重要，它将直接影响到结果的准确性，然而网格划分对于初学者来说也很重要，劣质的网格可能会导致求解发散，甚至会导致得到错误的结果。
所有的错误都会体现在残差曲线中，本文主要讲述各种有问题的残差曲线，并详细讲述处理的方法。
2. Flotherm软件默认求解收敛设置Flotherm软件实际上是采用Patankar与Spalding1972年提出的在计算流体力学及计算传热学中得到了广泛应用的SIMPLE算法来迭代求解一组由Navier-Stokes方程导出的耦合偏微分非线性方程，这种迭代自然伴随着收敛的相关判定与设置问题。
Flotherm终止标准是基于系统的质量、动量和能量三个方面来设定的：•质量平衡(压力场残差)–终止标准= 0.005M(kg/s)–强迫对流: M = Total Inlet or Outlet Flow Rate–自然对流: M = ρ.EFCV.Aρ: Air densityEFCV: Estimated Free Convection VelocityA: Area perpendicular to the vertical•动量平衡(速度场残差)–终止标准= 0.005MV(N)–强迫对流: V = Fan or Fixed Flow maximum velocity–自然对流: V = EFCV•能量平衡(温度场残差)–终止标准= 0.005 Q (W)–如果在系统中有热源或热沉:Q = Total Heat Sources or Sinks–如果系统中无热源或热沉:Q = M Cp ∆Ttyp ∆Ttyp = 20 °C3. 常见残差曲线分类在利用Flotherm进行求解中，我们直观的判断求解是否收敛的依据则是依靠残差曲线，通过残差曲线我们可以了解求解是发散、振荡还是收敛，如下图所示。
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使用心得
下面介绍FLOEMC应用中的一些技巧和需要注意的事项，欢迎大家来讨论改进，共同提高：
１）建模时，模型树后面的元件如果和前面的元件有重合的地方，将会覆盖前面元件被重合
的体积。利用这点可以做一些箱体上的缝隙或者其他一些之间建模不容易的模型。比如我当
时建空心圆柱时，利用MCAD导入，结果软件使用自己可以识别的体素拼接成空心圆柱，
模型误差比较大。而如果外层大圆柱采用所需材料，内层圆柱采用真空材料（即不附任何材
料类型），则很容易建成圆柱波导模型。圆柱是FLOEMC中的基本体素，可以使用这种方
法，如果要建空心球体，估计就只有采用MCAD导入的方式了。上面是我做的一个简单的
箱体上面接着空心圆柱波导的图，波导外壳材料与箱体材料都是不锈钢，内层圆柱不附任何
材料类型,就相当于挖空，要保证模型树中内层圆柱位于外层圆柱下方。
２）做屏蔽效能曲线时，如果是研究箱体内部辐射源对外界干扰，则需要使用没有箱体时监
测点场强随频率变化曲线去归一化有腔体时同一监测点的场强随频率变化的曲线（均采用对
数形式显示）；而如果研究箱体外部平面波干扰对内部影响时，做屏蔽效能曲线只需将监测
点场强随频率变化的曲线使用对数形式显示，然后再反转（invert）。如果研究内部源时做
屏效曲线采用第二种方式，则误差会很大。而如果研究外部平面波干扰时做屏效曲线采用第
一种方式，则曲线基本一致。所以建议研究内部源时一定要使用归一化处理，而研究外部平
面波干扰时两种方式皆可，当然推荐第二种方式（即invert即可），这样可以避免多计算一
次。
上图是进行这两种操作需要用到的面板和选项。
３）仿真的时间取决于仿真最大频率，几何模型，以及我们设定的仿真时间。仿真开始之前
一定要调整system区域(即slotion
domain），使用autosize。同时使volume region同system区域保持一致（size to sloti
on domain)，这样可以减小计算开销。仿真的最大频率和几何模型一般不容易做较大修改。
但是我们设定的仿真时间却可以根据经验设置到比较合适的程度，从而保证计算精度的情况
下减小计算资源消耗和计算开销。如果仿真时间设置的太小，则仿真尚未完全结束，结果很
不准确，仿真时间设置过大又会造成资源浪费。一般系统默认的仿真时间是20m（即光传
播20m需要的时间），基本已经可以，但是有时间我们仿真过后的曲线抖动的非常厉害，
这时增加仿真时间只会使抖动更加密集，最后几乎成了一条包络抖动区域的很粗的线条，所
以这时增加仿真时间并不能改善抖动情况，反而仿真时间会迅速增加。这种抖动应该可以通
过其他方式消除（在data
processing对话框里面设置hanning window等以控制后处理的傅立叶变换)或者使用FLO
EMC无法得到消除。但是仿真时间一定不能太短，否则作出的曲线图会和仿真时间较长的
设置下而得到的曲线相差很大。
４）使用MCAD进行CAD文件导入时，最大程度的使用single object进行模型替换，可
以先进行global simplify或者local simplify
等控制功能，万不得已的情况下再使用decompose功能，这个功能就是使用软件可以识别
的一些基本体素拼合成我们需要的模型。
补充第四点里面的decompose命令对话框
５）drawing board里面有measure测量功能，可以方便地测量点，线，面等之间的距离，
利用这个功能有时能为建模带来不少方便。