Simcenter FloEFD 2506版本新功能介绍(上)
西门子发布的最新的Simcenter FloEFD 2506版本,进一步提升了为复杂模型建模的能力,加强与其他仿真软件的集成性,带来更高效、便捷、可靠的仿真体验。文章将分为上下两期,接下来我们一起看看新版本带来了哪些实用功能。
为元器件设置项目参数
Part.1
挑战
如何单独控制嵌入当前分析项目中的多个子模型。
解决方案
在子模型中定义项目参数,参数可以应用到上层模型中。
优势
可以控制嵌入的元器件中定义的复杂依赖关系;
支持创建复杂的库元器件并重复使用子模型;
可在多个相同子模型中单独调整各个元器件的参数。
△为元器件设置项目参数
BCI-ROM: Smart PCB
Part.2
挑战
基于分层PCB的BCI-ROM模型可能无法提供足够的精度,而显式模型又过于复杂。
解决方案
BCI-ROM导出功能现已支持使用Smart PCB建模的项目。
优势
可以通过高保真的PCB建模更快地提取BCI-ROM模型;
支持使用Averaging模式并控制tile大小,从而简化模型。
△从合适保真度的PCB模型中高效提取BCI-ROM模型
性能对比(与仅热传导的计算模型对比)
模型内容:500个焊球,2个热源,8个探针
Smart PCB:5层信号层,120万个节点
网格规模:35万个单元
硬件环境:8核,3.6 GHz,191Gb
计算设置:1000次迭代,每步1秒
功能与限制
可以基于Fine和Averaging两种Smart PCB的设定来从FloEFD项目中提取BCI-ROM;
当前BCI-ROM尚不支持处理在Smart PCB对话框中设置于PCB上下表面的过滤组件的功率。
FMU功能
Part.3
挑战
在FloEFD中插入多个FMU比较困难,且FMU无法放入子项目中使用。
解决方案
支持在一个项目中便捷地设置和管理多个FMU,并可通过库功能实现复用。
优势
可以在一个FloEFD项目中轻松管理大量FMU;
支持将 FMU 存储在子项目中,并通过Add from Component功能进行调用;
可以使用FMU创建紧凑的库模型。
△更轻松地管理FMU
BCI-ROM:预测平均温度与最大温度
Part.4
挑战
如何通过BCI-ROM准确预测元器件的平均温度和最大温度。
解决方案
优化BCI-ROM的目标报告功能,支持报告平均温度与最大温度。
优势
平均温度可以与能量相关联;
不需要猜测最大温度的位置,FloEFD可以自动计算出来;
可以自动为任意几何体创建目标。
△预测平均温度与最大温度
功能与限制
除了点温度目标外,BCI-ROM提取现在也支持平均温度和最大温度目标;
至少要在项目中添加一个平均温度目标,最大温度目标才能生效;平均温度目标与最大温度目标可以分别设置在不同的元器件上。
Component Explorer:管理组件状态
Part.5
挑战
如何在同一个对话框中同时管理元器件的状态与相关特征。
解决方案
在Component Explorer 工具中新增Status Column。
优势
可以在同一对话框中查看和管理元器件的状态与特征;
可以直接在 Component Explorer 中移除应用于元器件的体积特征。
△更轻松地管理组件状态及其关联特征
功能与限制
在所有Component Control功能迁移至Component Explorer之前,软件将同时保留两种工具;
在任一工具中所做的更改,都会同步到另一工具中。
Component Explorer:温度列表
Part.6
挑战
使用体积目标(Volume Goals)逐个检索所有元器件的温度会非常耗时。
解决方案
在Component Explorer 中新增Temperature Column,并支持将最终温度结果导出为Excel表格。
优势
可以轻松查看所有固体元器件的温度,且不会影响求解速度;
通过Batch Results Processing功能,可以自动导出包含元器件名称、输入数据与温度结果的对照表。
△Component Explorer: 温度列表
功能与限制
显示的是平均温度值;
仅支持显示各个独立固体域的温度。对于相邻的无热源几何体,或者其他被赋予相同材料的体积特征,它们会被合并显示为一个温度值。
Structural:Transient Explorer
瞬态分析
Part.7
挑战
如何进行流体、热与结构耦合的非稳态分析,并高效处理结果。
解决方案
FloEFD热流体仿真可以与Nastran非线性401求解器实现协同仿真。
优势
所有分析类型可以同时在FloEFD中完成;
可以从FloEFD导出包含随时间变化的温度与压力载荷的Nastran DAT文件;
可以在Transient Explorer中处理非线性结构分析的中间计算结果。
功能与限制
瞬态流体传热分析+线性结构分析:
可以在同一个项目中将非稳态流体与热分析与线性结构分析相结合。结构分析使用非稳态热流体分析的最终结果作为压力和温度载荷(在旧版本中,这类分析需要拆分为两个独立项目)。
瞬态流体传热分析+非线性结构分析:
非稳态热流体分析与Nastran 401 求解器进行弱耦合,两个分析保持时间同步。热流体分析得到的非稳态压力和温度场通过Transient Explorer 在时间上进行插值计算(当前不支持流固耦合(FSI)和动态响应分析)。
可以导出包含非稳态压力与温度场的Nastran DAT文件,并导入到Simcenter 3D中,进行后续更复杂的结构分析工作。
可以在TransientExplorer中查看非稳态结构分析的结果(graphics plot and goal charts)。