前言

当前,很多高校的电子类理工科专业均将CFD理论作为选修或必修的专业课,但是学习了理论课程后,要想将其用于指导电子散热的优化设计,还需要熟练地掌握相关的CFD软件。

ANSYS Icepak软件是由世界著名的CAE供应商ANSYS公司针对电子行业开发的一款专业电子散热优化分析软件,利用CFD理论,可快速对各类电子产品进行散热模拟。目前在中国,ANSYS Icepak被广泛应用于航空航天、机车牵引、电力电子、医疗器械、汽车电子及各类消费性电子产品等;涉及的工业品包括通信机柜、手机终端、便携式计算机、变频器、变流器、LED、IC封装、光伏逆变器等。

市面上关于ANSYS Icepak的中文学习书籍、资料很少,如何快速系统掌握ANSYS Icepak软件,并将其用于指导电子散热的实际工程中,是很多电子工程师、结构工程师面临的难题。

当下ANSYS Icepak的最新版本是18.1,本书以2015年国防工业出版社出版的《ANSYS Icepak电子散热基础教程》为基础,深入结合ANSYS最近几年的发展升级,将新功能进行整理,同时接受部分读者提出的建议批评,对错误及不足之处进行了改正,以帮助读者更快更好地掌握ANSYS Icepak。

本书以ANSYS Icepak 18.1为平台,共10章,全面系统介绍了ANSYS Icepak在电子散热工程中的模拟步骤,并配备了部分实际导航案例,旨在帮助读者掌握ANSYS Icepak的各项操作、各类面板设置等。各章具体内容为:第1章为ANSYS Icepak概述及工程应用、Icepak软件的热仿真流程、Icepak软件的模块组成等;第2章为ANSYS Icepak涉及的电子热设计基础理论,以及CFD热仿真的基础知识;第3章为ANSYS Icepak的技术特征及Icepak用户界面的详细讲解;第4章为ANSYS Icepak建立热仿真模型的详细说明,包括Icepak基于对象自建模、SCDM修复CAD模型、CAD几何模型导入Icepak(包含SCDM将CAD模型导入Icepak的方法)、EDA模型导入Icepak的讲解,并列举了相应的建模案例;第5章为ANSYS Icepak的网格划分设置说明,系统地整理了Icepak划分网格的原则及技巧,使用了部分案例讲解网格划分的操作;第6章为ANSYS Icepak相关物理模型的讲解说明;第7章为ANSYS Icepak求解计算的相应设置说明,包括判断求解计算收敛的方法,对求解计算进行压缩/删除等的讲解;第8章为ANSYS Icepak所有后处理显示的讲解说明;第9章主要针对工程中常见的热仿真专题进行了系统的讲解说明,并列举了相关案例;第10章详细讲解了ANSYS Icepak主菜单栏Macros的所有命令及设置,并配置了相应的案例。本书是多人智慧的集成,以上章节由王永康、张洁、张宇、耿丽丽4位作者共同编著,排名不分先后。

另外,在本书的编写过程中,许多朋友提出了宝贵的意见,他们是:解放军战略支援部队信息工程大学副教授李建兵,中国科学院国家空间科学中心微波室副研究员陈博,中车株洲电力机车研究所有限公司变流技术国家工程研究中心热设计师段焱辉,北京航天自动控制研究所七室主任工程师刘兵,中国科学院理化技术研究所低温工程与系统应用研究中心助理研究员张宇,合肥阳光电源股份有限公司热设计部经理周杰,中国电子科技集团第34所装备制造中心助理工程师张维海,中国电力科学研究院电力电子所高级工程师刘智刚,北京理工雷科电子信息技术有限公司结构部经理陈智勇、工程师杨永旺,天津工业大学电气工程与自动化学院老师张建新,北京全路通信信号研究设计院有限公司高级工程师张义芳等;全体作者在此向所有参与和关心本书出版的朋友致以诚挚的谢意!

由于时间仓促,加之ANSYS Icepak涉及的行业范围较广,且作者水平有限,书中难免存在错误及不足之处,恳请各位读者批评指正。所谓条条大路通罗马,本书相应的案例只是讲解某一种或几种方法,如读者有更好的方法,可来信或在网上交流。作者E-mail:321524166@qq. com。本书中涉及的在线资源,请读者登陆“华信教育资源网”下载。

王永康

于安世亚太科技股份有限公司

2018年5月10日