使用Solidworks进行热设计仿真
solidworks 温度场
solidworks 温度场
SolidWorks是一种专业的三维计算机辅助设计（CAD）软件，
它可以用于建模、仿真和分析。
在SolidWorks中，可以通过进行热
传导仿真来模拟温度场分布。
温度场仿真可以帮助工程师和设计师
了解物体在不同热载荷下的温度分布情况，这对于设计和优化产品
的热管理系统非常重要。
在SolidWorks中进行温度场仿真时，首先需要创建一个几何模型，然后定义材料属性、边界条件和热载荷。
接下来，可以使用SolidWorks Simulation模块进行温度场仿真分析。
在仿真结果中，可以清晰地看到物体表面和内部的温度分布情况，从而评估设计的
热性能。
温度场仿真在工程设计中具有广泛的应用，例如在电子设备、
汽车零部件、航空航天器件等领域。
通过SolidWorks进行温度场仿真，工程师可以更好地理解产品的热特性，优化设计，提高产品的
性能和可靠性。
总之，SolidWorks可以通过温度场仿真帮助工程师和设计师分
析和优化产品的热管理系统，从而提高产品的性能和可靠性。
SolidWorks_Simulation教程
SolidWorks_Simulation教程SolidWorks Simulation是一款用于进行结构、热分析和流体流动仿真的软件。
它能够帮助工程师们在设计产品的早期阶段就进行各种仿真分析，从而提高产品的质量和性能。
本文将介绍SolidWorks Simulation的基本工作流程和一些常用的功能。
首先，我们需要导入我们要进行仿真分析的零件或装配体。
在SolidWorks中，我们可以使用实体建模功能来创建零件和装配体，然后将其导入到Simulation环境中。
在导入之前，我们需要将零件或装配体的材料属性和边界条件定义好。
一旦我们导入了零件或装配体，我们就可以开始进行各种仿真分析。
在SolidWorks Simulation中，有三种主要类型的分析：结构分析、热分析和流体流动分析。
我们可以根据实际需要选择哪一种类型的分析。
对于结构分析，我们可以对零件或装配体的强度、刚度和变形进行分析。
我们可以定义荷载、约束条件和材料属性，并使用有限元法对零件或装配体进行离散化。
然后，我们可以进行静态分析、动态分析或疲劳分析，以评估产品在不同工况下的性能。
对于热分析，我们可以对零件或装配体的温度分布和热传导进行分析。
我们可以定义热源、边界条件和材料属性，并使用有限元法对零件或装配体进行离散化。
然后，我们可以进行稳态分析或瞬态分析，以评估产品在不同工况下的热性能。
对于流体流动分析，我们可以对液体或气体在零件或装配体中的流动行为进行分析。
我们可以定义流体的物理属性、边界条件和流动类型，并使用有限元法对零件或装配体进行离散化。
然后，我们可以进行稳态分析或瞬态分析，以评估产品在不同工况下的流体流动性能。
在进行仿真分析之后，我们可以查看结果并进行后处理。
SolidWorks Simulation提供了各种可视化工具，如色谱图、云图和矢量图，以帮助我们理解仿真结果。
我们还可以从结果中提取关键信息，如最大应力、最大变形和最大温度，以评估产品的性能。
solidworks 热力分析实例教程
Simulation热分析SolidWorks Simulation是一个与SolidWorks 完全集成的设计分析系统。
SolidWorks Simulation 提供了单一屏幕解决方案来进行应力分析、频率分析、扭曲分析、热分析和优化分析，下面简单介绍一下热分析得操作步骤和参数设置。
一、构建模型根据需求构造一个包括热源和散热元件得模型，我们常用得是热源是IGBT和散热元件是散热器（组合或者插片），以45A 三电平为例，如图所示。
二、新算例模型建完后，在solidwoks的插件中找到Simulation，建热力分析新算例，步骤如下图。
三、设置连结和热载荷(1)右键单击零部件接触，选择相触面组单击，进入设置页面。
(2)相触面组设置，按照图示步骤进行设置，1.分别选取三个IGBT的底面 2.选取散热器的上表面 3.选分布 4.接触热阻（不同材质数值不一样）最后点击确定。
(3)下一步设置热载荷，右键单击热载荷，选择对流单击，进入对流设置对流设置分三步：1.选取实体,就是散热器得所有外边面（顶面除外）2.对流系数（与风速有关）3.环境温度设置完成后，点击确定。
其实应该加入IGBT的自然散热对流，不过对结果影响不大，此处不做介绍。
(4)下一步进入热量设置，右键单击热载荷，选择热量单击，进入热量设置页面。
此设置分两步：1.选取实体,三个IGBT得底面，点击总数。
2.热量，添加热量数值设置完成，点击确认。
四、生成网格在左侧菜单栏下方网格处单击右键，选择生成网格，单击进入，具体设置如下。
五、运行在菜单栏点击运行，等待一会出现运行结果。
如显示温度为华氏温度，右键点击热力，计入编辑定义，选择摄氏度就可以了。
使用Solidworks进行热设计仿真
使用Solidworks进行热设计仿真SolidWorks是一款功能强大的CAD软件，它不仅可以进行机械设计和制图，还可以进行热设计仿真。
在热设计仿真中，SolidWorks可以帮助工程师模拟和分析热传导、对流和辐射等热传输现象，以评估产品的热性能。
热设计仿真对于许多行业来说都非常重要。
在汽车工业中，了解发动机和排气系统的热特性对于性能和排放的优化至关重要。
在电子行业中，确保电子设备的散热性能良好可以提高设备的寿命和可靠性。
在能源行业中，对于电力设备和泵站等的热行为的分析可以帮助优化设计和提高效率。
在创建几何模型之后，工程师需要定义材料的热性能。
SolidWorks提供了材料库，包含了各种热性能参数，如导热系数、比热容和密度等。
工程师可以根据实际情况选择合适的材料，并将其应用于几何模型。
接下来，工程师需要定义边界条件和加载条件。
边界条件包括固定边界和热边界条件。
固定边界条件用于模拟固定温度或热流的情况，而热边界条件用于模拟热辐射或对流。
加载条件可以是温度、热流或热通量等。
完成边界条件和加载条件的定义后，工程师可以进行热仿真的设置。
SolidWorks提供了多种热仿真工具，包括传热分析、热应力分析和热疲劳分析等。
工程师可以根据需求选择合适的仿真工具，并进行相应的设置。
在进行热仿真之前，工程师可以预览和调整仿真设置。
SolidWorks提供了实时预览功能，可以帮助工程师了解仿真结果的变化趋势。
如果需要，工程师还可以调整仿真设置，以达到更准确的仿真结果。
完成仿真设置后，工程师可以运行热仿真。
SolidWorks会自动进行计算，并生成仿真结果。
工程师可以通过动画、图表和报告等形式查看仿真结果，并进行评估和分析。
使用SolidWorks进行热设计仿真的好处是显而易见的。
首先，SolidWorks提供了直观和易于使用的界面，使工程师能够快速上手。
其次，SolidWorks提供了全面的建模和仿真工具，可以满足各种热设计仿真的需求。
LED灯热模拟步骤(solidworks) flow simulation
透 镜 材 料 设 置
Twelfth(第十二步)：设置透镜材质：选中所有透镜，选择材料， 点对勾确定。（一般透镜材料为PMMA，Create/Edit新建材料。
——
材芯 料片 设 置
向 导 设 置
Eighth(第八步)：设置初始环境条件（Initial and Ambient Conditions)。 Thermodynamic Parameters（热参数）→Temperature（温度）（数值可设置与环境温 度数值相同）；设置气流（Velocity parameters)（只设与重力相反方向的气流）； Solid Parameters→intial solid temperature(初始固体温度）（数值设置与环境温 度数值相同）；设置相对湿度Humidity→Relative humidity
设 置 初 始 网 格 （ 手 动 ）
3.Refining Cells→Refine solid cells→level of refining solid(设置 固体划分等级）
设 置 初 始 网 格 （ 手 动 ）
4.Narrow Channels→Enable narrow channels refinement→Characteristic number of cells across a narrow channel/Narrow channels refinement level(设置模型间细小缝隙 划分等级）
铝 基 板
Thirteenth(第十三步)：设置芯片和铝基板材质：芯片一般设为铜， 铝基板根据厂家提供参数来设置。
设 置 导 热 胶 和 芯 片 热 阻
Fourteenth(第十四步)：Flow Simulation→Insert→Contact Resistance,(设置导热胶和芯片热阻）。
基于solidworks功能测试设备的散热仿真及设计优化
0 引言功能测试设备主要检验电子主板功能的好与坏，测试中主板达到最大功耗，主板温度急剧上升，如何解决好功能测试设备散热性同时保证被测主板散热性成为功能测试设备设计的重要问题之一。
散热性是电子设备的重要指标，在传统设计中，设计师依靠经验设计样机，并通过试验和测试发现设计问题和缺点，造成人力、物力和财力的浪费，导致漫长的研制周期［1］。
随着计算机快速发展，热仿真软件可以使设计师在设计阶段评估设备散热性能、改善薄弱环节［2］。
Solidworks 软件可以实现3D 模型建造，有限元分析、流体模拟等过程的无缝连接，操作简单，结果精确，在工程研发和机械设计中具有广阔的应用前景［3］。
本文通过Solidworks 建立功能测试设备模型和简化三维模型，利用SolidworksFlow simulation 模拟散热仿真，优化设备的结构，得到最优设计，而后通过现场验证其可行性和准确性，为后续同类设备提供有效参考。
1 功能测试设备仿真分析运用soildworks 建立功能测试设备原始模型如图1所示。
设备结构非常复杂，保罗特征非常多，为提高仿真速度，将模型进行简化，简化成如图1所示的功能测试设备仿真模型，然后利用solidworks flow simulation 插件对其进行散热分析，分析主要热源具体位置和热源的散热温度以及冷却风的运动轨迹等。
根据分析结果和客户要求被测产品所承受最高温度（80℃）相结合，对初始模型中发热较为严重的区域进行设计优化，然后对比分析和实际验证。
图1 功能测试设备初始模型和仿真模型1.1 仿真模型及描述如图1所示，外罩是由冷板烤漆构成，内部是由多个金属与非金属零部件组成的运动与支撑机构。
在图1中，1为设备为冷却风机，2为设备的通风口与放置产品的托盘进出口。
仿真模型各个零部件材料属性如表1所示。
设备冷却风机选用了TKFAN 品牌，型号分别为DA6025LH24B-AY、DA12025H24B-BY,尺寸分别为60*60*25、120*120*25，数量分别为2PCS 和8PCS。
solidworks 热变形量
solidworks 热变形量（原创实用版）目录一、SolidWorks 软件概述二、热变形量的概念和影响因素三、SolidWorks 中热变形量的应用四、如何进行热仿真测试五、总结正文一、SolidWorks 软件概述SolidWorks 是一款专业的三维建模软件，广泛应用于机械设计、工业产品设计、建筑结构设计等领域。
该软件通过简洁直观的用户界面和强大的功能，帮助用户快速创建和编辑三维模型，同时提供多种分析工具，以确保设计方案的可行性和可靠性。
二、热变形量的概念和影响因素热变形量是指物体在温度变化时，其几何形状、尺寸或材料性能发生的变化。
热变形量的大小受材料的热膨胀系数、温度变化范围、零件结构和尺寸等因素的影响。
在工程设计中，热变形量是需要考虑的重要因素，因为它直接影响到产品的性能和使用寿命。
三、SolidWorks 中热变形量的应用在 SolidWorks 中，可以通过以下步骤应用热变形量：1.创建模型：首先，根据设计需求创建三维模型。
2.添加热变形特征：在模型中添加热变形特征，以模拟温度变化对零件形状的影响。
3.设置热变形参数：根据材料的热膨胀系数和温度变化范围，设置热变形量的大小和方向。
4.应用热仿真：对模型进行热仿真测试，以分析热变形量对零件性能的影响。
四、如何进行热仿真测试在 SolidWorks 中，进行热仿真测试的步骤如下：1.创建装配体：首先，将零件组合成装配体。
2.添加热源：在装配体中添加热源，以模拟温度变化。
3.设置热仿真参数：根据实际需求，设置热仿真的时间、温度变化范围等参数。
4.运行热仿真：启动热仿真测试，观察零件在温度变化过程中的形状变化和性能变化。
5.分析结果：根据测试结果，对设计方案进行优化，以减小热变形量对零件性能的影响。
五、总结通过以上介绍，我们可以看出，在 SolidWorks 中，热变形量的应用和热仿真测试是相互关联的。
通过合理应用热变形量，可以提高产品的性能和可靠性；通过热仿真测试，可以检验设计方案的可行性和优化方案。
solidworks_simulation功能特点_概述及解释说明
solidworks simulation功能特点概述及解释说明1. 引言1.1 概述Solidworks Simulation是一款强大的虚拟仿真软件，它能够在设计过程中提供准确、可靠的分析结果，实现产品性能优化和缩短开发周期的目标。
它基于有限元分析（FEA）的原理，通过对物体结构、热传导和动力学等方面进行模拟和分析，帮助工程师评估和改进产品设计。
1.2 文章结构本文将围绕Solidworks Simulation的功能特点展开讨论。
首先介绍其功能概述，包括其主要功能和应用范围；接着详细介绍其界面与操作，以帮助读者快速上手使用该软件；然后探讨不同类型的分析和工具，并解释其原理和应用；之后给出几个具体案例进行说明，并说明在实际应用中如何利用Solidworks Simulation 解决各类问题；最后总结该软件的功能特点和优势，并展望未来发展方向及应用领域扩展。
1.3 目的本篇文章旨在全面介绍Solidworks Simulation的功能特点及其解释说明。
通过阐述不同类型分析（如静力学、热传导和动力学）以及相应的工具，读者可以更好地了解该软件能够在不同领域中的应用。
我们希望通过本文的阐述，读者能够对Solidworks Simulation有一个清晰的认识，并为其在设计和工程实践中的应用提供参考。
2. Solidworks Simulation 功能特点：2.1 功能概述:Solidworks Simulation是一种基于CAD软件Solidworks平台上的有限元分析工具，提供了广泛的仿真功能，可用于结构、流体力学和热传导等领域的分析。
该功能强大且易于使用，旨在帮助工程师在设计过程中更好地评估产品性能，并优化设计。
2.2 界面与操作:Solidworks Simulation具有直观的用户界面，可以轻松导航和访问各种仿真功能。
用户可以通过几个简单的步骤设置和运行仿真分析，并查看结果以进行后续分析和优化。
使用Solidworks进行热设计仿真
使用Solidworks进行热设计仿真SolidWorks是一种功能强大的三维计算机辅助设计（CAD）软件，它不仅可以用于机械设计，而且还可以进行热设计仿真。
在热设计过程中，SolidWorks提供了许多实用的工具和功能，使用户能够准确地模拟和分析物体在不同温度下的热传导、热辐射和热对流等热力学现象。
本篇文章将详细介绍如何使用SolidWorks进行热设计仿真，并对其优势和应用领域进行探讨。
首先，我们需要创建一个实体模型，以便在SolidWorks中进行热设计仿真。
实体模型可以通过绘制2D草图并拉伸、旋转或镜像来创建。
如果已经有现成的模型文件，也可以直接导入到SolidWorks中进行热设计仿真。
完成实体模型后，我们可以选择模拟类型，即热仿真。
SolidWorks提供了几种热仿真选项，如稳态热仿真、瞬态热仿真和非线性热仿真。
在应用中，我们可以根据具体需求选择最合适的仿真类型。
在稳态热仿真中，我们可以模拟物体在稳定温度下的热传导。
通过设定温度边界条件和热导率等参数，SolidWorks可以计算出物体内部的温度分布。
这对于优化散热器、冷却风扇等热管理系统非常有用。
例如，我们可以通过稳态热仿真来优化机箱的散热设计，确保内部元件的温度在安全范围内。
在瞬态热仿真中，我们可以模拟物体在时间上变化的温度分布。
这对于分析例如冷却系统启动和停止时的温度变化非常有用。
通过模拟不同启停条件下的温度分布，我们可以评估冷却系统的效果，并进一步优化设计。
在非线性热仿真中，我们可以模拟物体在极端温度或大温度梯度下的行为。
这对于设计高温工作环境下的部件非常有用。
例如，我们可以通过非线性热仿真来评估能否满足汽车发动机舱中的零部件的可靠性要求。
除了上述仿真类型，SolidWorks还提供了其他一些实用的工具，如流体传热仿真、热应力仿真和辐射传热仿真等。
这些工具提供了更详细和准确的热设计仿真分析，并帮助用户解决更复杂的问题。
总之，SolidWorks提供了丰富的工具和功能，使用户能够进行准确和可靠的热设计仿真。
solidwork热分析教程
solidwork热分析教程Solidworks是一款功能强大的3D建模软件，可以用于各种工业和工程应用。
其中，热分析是Solidworks的一个重要功能，可以帮助工程师评估产品的热传导性能、温度分布以及热应力等。
下面是一个简单的Solidworks热分析教程，帮助初学者了解如何进行热分析。
第一步：载入模型首先，打开Solidworks软件，并通过菜单栏选择“打开”命令将需要进行热分析的模型导入到软件中。
确保您的模型是完整的并且没有任何错误。
第二步：创建材料在进行热分析之前，需要为模型定义材料属性。
通过选择“工具”菜单中的“材料”命令，您可以打开材料属性对话框。
在对话框中，您可以选择已有的材料库或者自定义新的材料。
第三步：定义边界条件接下来，您需要定义热分析的边界条件。
通过选择“工具”菜单中的“加载边界条件”命令，您可以选择要应用的不同边界条件类型。
例如，固定温度和固定热流是常见的边界条件，您可以直接指定相关数值。
第四步：设置网格在进行热分析之前，需要对模型进行网格划分。
网格的密度和精确性会直接影响热分析的准确性。
通过选择“工具”菜单中的“划分网格”命令，您可以选择不同的网格划分算法和参数，并预览网格布局。
第五步：定义热分析类型和参数在设置好网格后，您可以通过选择“工具”菜单中的“热分析设置”命令来定义热分析类型和相关参数。
在热分析设置对话框中，您可以选择不同的热传导模型、热辐射模型和热对流模型，并设置其他相关参数，如时间步长等。
第六步：运行热分析当所有设置完成后，您可以通过选择“工具”菜单中的“运行热分析”命令来开始运行分析。
在分析过程中，软件会计算各个节点的温度分布，并生成不同类型的热分析结果，如温度云图、热流线图等。
第七步：结果分析和后处理在热分析运行完成后，您可以通过选择“工具”菜单中的“结果后处理”命令来查看和分析分析结果。
后处理功能可以让您查看温度分布、热通量分布以及热应力等相关结果，并生成对应的报告。
solidworks热力分析实例教程
solidworks热力分析实例教程Solidworks是一款流行的三维CAD软件，广泛应用于机械设计领域。
它提供了多种功能和工具，可以帮助工程师设计和分析各种产品。
其中热力分析是Solidworks的重要功能之一，可以用来模拟产品在热载荷下的温度分布和流体流动情况。
本文将介绍一个实例教程，详细说明如何使用Solidworks进行热力分析。
首先，我们需要打开Solidworks软件并创建一个新的模型。
选择“文件”-“新建”-“零件”，然后选择适当的单位和模板，点击“确定”开始创建新的零件。
接下来，我们需要绘制模型的几何形状。
选择“草图”工具栏上的“草图”命令，并选择一个平面作为草图平面。
使用绘图工具创建所需的几何形状，例如直线、弧线和圆。
完成时，点击“完成草图”。
接下来，我们需要进行材料定义。
选择“特征”工具栏上的“材料”命令，并选择适当的材料类型。
在弹出的对话框中，输入材料的相关参数，例如热导率和比热容。
完成后，点击“确定”以应用材料。
现在，我们可以进行热力分析的设置。
选择“评估”工具栏上的“热力分析”命令。
在弹出的对话框中，选择适当的分析类型，例如“静态热分析”或“流体流动热分析”。
根据需要选择其他设置，例如边界条件和初始条件。
点击“运行分析”开始进行热力分析。
完成热力分析后，我们可以查看结果。
选择“评估”工具栏上的“结果”命令。
在结果面板中选择适当的结果类型，例如温度分布和流体速度。
选择要显示的结果图表并设置图表属性。
点击“应用”以显示结果。
此外，我们还可以对热力分析结果进行后处理。
选择“评估”工具栏上的“后处理”命令。
在后处理面板中选择适当的后处理操作，例如温度剖面、流体路径和热力分析报告。
点击“应用”以进行后处理。
通过以上步骤，我们可以使用Solidworks进行热力分析并获得相关结果。
这些结果可以帮助工程师评估产品在热载荷下的性能和可靠性。
同时，Solidworks还提供了进一步的功能和工具，例如优化设计和模拟变化条件的能力，以支持更复杂的热力分析需求。
solidwork热分析教程
热分析
第6页
传导、对流和辐射
到目前为止，关于散热器装配体中的传热的讨论仅仅考虑了两种热流机制： 传导（负责在实体内部，即微型芯片和散热器间传递热量）；对流（将散热器 外表面的热量释放到周围空气中）。由于在散热器辐射的工作温度下，传送的 热量非常低，所以辐射传热可以忽略不计。接下来的例子将重点介绍一个不 能忽略辐射的传热问题。
散热器装配体中的温度场如图 15 所示。热量从散热器表面到周围空气的运动可 通过热流量向量图来描绘（图 15，右侧）。从散热器表面“出来”的热流量向量 形象地显示了散发到周围流体的热量。没有向量穿过底层表面，因为在模型中， 散热器的底层表面和微型芯片是隔热的。
请注意，要为散热器装配体中的热流建模，需要考虑瓷制微型芯片和铝散热器之 间接触面的热流阻挡特性。在某些设计验证程序中，必须明确地对热阻层进行建 模；但在其他程序（例如 SolidWorks）中，则可采取简化的方式，输入热阻系数即可。
热分析
第3页
图 9： 热量通过壁体从温度高的一侧向温度低 的一侧传导
传导传热的一个示例是通过壁体的热量流动。传递的热量与诸多因素成正比： 壁体热的一侧 THOT 和冷的一侧 TCOLD 之间的温差；壁体的面积 A；壁体厚 度 L 的倒数。比例系数 K（称为热导率）是众所周知的材料属性（图 9）。
塑料
对随时间发生变化的热流进行的分析叫做瞬态热分析，例如，对由加热板加 热的咖啡壶进行分析。加热板的温度由读取咖啡温度的恒温器进行控制。在 咖啡的温度降到最低温度之下时，恒温器会打开电源，当温度超过预设上限 值时，则会关闭电源。指定时间段内的温度波动情况如图 19 所示。
温度（摄氏）
温度分布
热应力分布
图 20： 由稳态热分析（左）得出的非均匀温度场结构静 态分析（右）计算得出的热应力。
[论文]使用Solidworks进行热设计仿真
![[论文]使用Solidworks进行热设计仿真](https://img.taocdn.com/s3/m/a916e315df80d4d8d15abe23482fb4daa58d1d0c.png)
使用Solidworks进行热设计仿真1 引言通常对电子设备进行热分析主要有4个步骤：建模、确定边界条件、网格划分及计算、后处理。
其中建模的工作量最大，要进行准确的热分析，必须建立一个良好的热分析模型，但在实际工程中模型往往非常复杂，很难精确建模。
一般建模的流程是先由结构设计工程师建立设备的计算机辅助设计(CAD)模型，然后由热设计工程师在该CAD模型上进行适合热仿真软件的二次建模。
二次建模的方法可以是由热仿真软件自带的转换程序进行CAD 模型导入，也可以在热仿真软件中手动重新建模。
当模型热设计优化完成后还需要反馈CAD 模型修正信息给结构设计工程师，由结构设计工程师对CAD模型进行更改，完成整个设计闭环。
在这个过程中，存在CAD模型的转换，不能完全重新利用，CAD模型需要修改乃至重新建模，这些都会占用设计人员相当多的时间和精力，且限制于热仿真软件的建模能力，某些CAD模型需要简化或变通才能使用，而这些改变往往会影响仿真精度。
SolidWorks三维设计软件具有结构建模和热仿真分析同时进行的能力和优点，能够克服上述缺陷，简化设计过程。
2 FlOEFD流体分析工具Solidworks软件是结构设计工程师们广泛使用的三维设计软件，其具有良好的人机操作界面，强大的在线帮助系统，同时还有数量众多的设计插件，利用其中的FlOEFD流体分析工具能够很方便地进行热分析和仿真。
FlOEFD流体分析工具是Flomerics公司的产品，是可以无缝集成于主流CAD 软件中的通用计算流体动力学分析软件，是针对工程师开发，因此工程师只需要很少的流体动力学以及热传导知识，无需更多理解数值分析方法，即可在熟悉的CAD 软件界面中完成热仿真分析。
FlOEFD 流体分析工具在Solidworks软件中的嵌入式版本为流体仿真(FlowSimulation)，是Solidworks软件中的一款插件。
FlOEFD流体分析工具的分析步骤包括CAD模型建立、自动网格划分、边界施加、求解和后处理等，这些都完全可以在CAD软件界面下完成，整个过程快速高效。
solidworks热仿真中速度参数
SolidWorks是一款专业的三维CAD软件，可以用来进行各种工程设计和仿真分析。
其中热仿真是SolidWorks的一个重要功能，可以用来分析和优化热传导问题。
在进行热仿真的过程中，速度参数是一个非常重要的因素，它直接影响到热传导过程中的流体流动情况，对于热仿真结果的准确性和可靠性起着至关重要的作用。
本文将对SolidWorks热仿真中速度参数的应用进行详细介绍，旨在帮助工程师和设计人员更好地利用SolidWorks进行热仿真分析。
一、速度参数的基本概念在SolidWorks热仿真中，速度参数通常指的是流体流动的速度，它可以是液体或气体在管道、通道、孔隙等流动空间内的流速。
速度参数是描述流体流动状态的重要物理量，它的大小和方向直接影响着热传导的情况，尤其在对流传热过程中起着决定性的作用。
在实际工程中，热传导往往伴随着流体流动，因此准确地描述流体流动状态就变得尤为重要。
二、速度参数在热仿真中的作用1. 流体流动对热传导的影响在实际工程中，很多热传导问题都是与流体流动相结合的。
在汽车发动机冷却系统中，冷却液的流动速度对于发动机的散热效果至关重要；在空调系统中，冷媒在蒸发器和冷凝器中的流动速度直接影响着空调的制冷效果。
在进行热仿真分析时，考虑流体流动对于热传导的影响是非常重要的，而速度参数就是描述流体流动状态的关键指标。
2. SolidWorks中速度参数的设置在SolidWorks中，可以通过设置边界条件、流体属性等参数来描述流体流动的速度。
在进行热仿真分析时，首先需要将流体域的边界条件设置为流体入口和流体出口，在这两个边界处分别设定流体的速度大小和方向，通常可以根据实际工程中的流体流动情况来设定。
另外，还可以设置流体的粘性、密度等属性参数，这些参数也会对速度场产生影响，因此在进行热仿真分析时需要综合考虑这些参数的影响。
三、速度参数的分析与优化1. 速度场的分析在进行热仿真分析时，可以通过SolidWorks提供的后处理工具对速度场进行分析。
Solidworks Simulation热分析
图 11 ： 对流所散发的热量往往要求实体周围流 体的运动。
热分析
第4页
热分析
对流系数在很大程度上取决于介质（例如，空气、蒸汽、水、油）和对流类型： 自然对流和强制对流。 自然对流只有在存在引力的情况下才能发生，因为流 体运动依赖于冷流体和热流体之间特定的引力差。 强制对流则对引力没有依 赖性 （图 12、 13）。
灯泡所产生的热量部分辐射到空中，剩余的部分被外罩的抛物面 （反射器） 所接收。 只有一小部分的热量通过传导进入灯泡与外罩连接的部分。 由外罩 所接收到的辐射热量又分为两个部分：第一部分散发出去了， 第二部分从真 空侧的外罩真空内部传递到空气一侧。 一旦到达了暴露于空气中的表面，便 通过对流释放了。 分析结果表明， 铝制外罩的温度实际上是均匀的， 因为热量在铝中很容易传 导 （由于铝具有很高的热导率） （图 18）。
热流量向量从 实体中“出来”
温度（开尔文）
以向量图解表示的热流量
以剖面图解表示 的温度分布
图 15 ： 散热器装配体中的温度分布和热流量
以边缘图解表示的热流量
增加冷却扇或将散热器浸在水中都不会改变传热机制。 热量还是会通过对流从散 热器的表面排出。 在起冷却剂作用的空气和水之间，以及在自然对流和强制对流 之间， 唯一差别是对流系数值的不同。
或许材料加工机器不太需要进行热分析， 但这些机器的机械能转化成热能， 不仅影响机器零件还影响机器本身。这种情况不仅存在于精密的机器设备中， 还存在于破碎机等大功率机器中。 在精密机器设备中，热膨胀可能影响切割 工具的尺寸稳定性；在大功率的机器中， 零部件可能因高温和热应力而受到 损坏 （图 3）。
图4： 种植牙必须不影响周围组织的热力状况， 而且必须能够承受热应力。
SolidWorks热传导模拟的高级技巧和策略
SolidWorks热传导模拟的高级技巧和策略SolidWorks是一款广泛应用于工程设计和仿真的三维建模软件。
在众多的功能中，SolidWorks的热传导模拟功能为工程师们提供了模拟和分析热传导问题的能力。
在这篇文章中，我们将探讨SolidWorks热传导模拟的高级技巧和策略，以帮助工程师更好地利用这一强大的功能。
1. 网格优化在进行热传导模拟之前，正确的网格生成对于结果的准确性和计算效率至关重要。
当模拟对象存在不规则形状或复杂结构时，通常使用自动网格生成功能可能无法生成合适的网格，需要手动调整网格。
通过使用SolidWorks提供的网格控制工具，可以在模拟对象的关键区域增加更密集的网格，从而更准确地捕获温度梯度和传热路径。
2. 材料属性设置在进行热传导模拟之前，正确设置材料属性非常重要。
SolidWorks提供了各种预设的材料库，包括不同的热导率、比热容和密度。
然而，在一些特定的应用中，可能需要自定义材料属性。
在这种情况下，工程师需要确保使用准确的材料数据，并在热传导模拟中正确设置。
此外，SolidWorks还提供了温度敏感材料的模拟功能，可以模拟材料随温度变化而发生的物性变化。
3. 边界条件设置在热传导模拟中，正确设置边界条件对于结果的准确性至关重要。
边界条件包括物体的固定边界、散热边界和热源边界等。
通过SolidWorks的界面，工程师可以轻松选择适当的边界类型，并为每个边界设置相应的条件。
在设置边界条件时，确保考虑到现实条件，如对流和辐射传热。
4. 结果分析在热传导模拟完成后，SolidWorks提供了丰富的结果分析功能，帮助工程师深入了解模拟结果。
通过查看温度分布图、等温线、热通量图以及传热路径图等，工程师可以直观地了解热量的传导情况。
此外，SolidWorks还提供了对温度分布进行剖面分析的功能，可以更加详细地探究不同区域的温度变化趋势。
5. 参数化分析在实际应用中，往往需要对不同的设计和工况进行模拟和分析。
solidworks 热变形量
SolidWorks热变形量简介SolidWorks是一种三维计算机辅助设计（CAD）软件，广泛应用于工程设计和制造领域。
在设计过程中，热变形量是一个重要的考虑因素。
本文将详细介绍SolidWorks中的热变形量概念、计算方法以及如何应用于实际工程项目中。
什么是热变形量？热变形量指的是由于温度变化引起的物体尺寸或形态的改变。
在实际工程项目中，温度变化可能导致材料膨胀或收缩，从而影响构件的尺寸和几何形状。
因此，在进行设计和制造时，需要考虑热变形量对构件的影响。
SolidWorks中的热仿真SolidWorks提供了强大的仿真功能，其中包括热仿真。
通过使用SolidWorks Simulation模块，用户可以对构件在温度载荷下的行为进行分析和预测。
温度载荷设置在进行热仿真之前，需要先设置正确的温度载荷。
可以通过多种方式设置温度载荷，例如通过外部环境温度、加热器或其他部件施加温度。
材料属性设置在进行热仿真之前，还需要设置材料的热性质。
这些性质包括导热系数、线膨胀系数等。
通过准确设置材料属性，可以更准确地模拟构件在温度变化下的行为。
网格划分在进行热仿真之前，需要对模型进行网格划分。
网格划分的精细程度直接影响到仿真结果的准确性和计算效率。
通常情况下，需要在几何复杂的区域增加更密集的网格划分。
边界条件设置边界条件是指对模型施加的约束和载荷条件。
在热仿真中，可以通过施加固定温度或固定热流量来模拟实际工况。
热变形量计算方法SolidWorks可以通过进行热仿真来计算热变形量。
一旦完成了热仿真的设置，就可以进行计算并获取结果。
温度分布图SolidWorks会生成温度分布图，用不同颜色表示不同位置上的温度值。
通过观察温度分布图，可以直观地了解构件各个部位的温度变化情况。
线膨胀量计算线膨胀量是指材料在温度变化下单位长度的尺寸变化。
SolidWorks可以根据热仿真结果自动计算线膨胀量，并提供详细的数据报告。
结构位移计算除了线膨胀量，还可以通过热仿真结果计算构件的结构位移。
solidworks仿真算例
1111
SolidWorks 仿真是一种强大的功能，可以帮助工程师和设计师预测产品在现实环境中的行为和性能。
通过使用 SolidWorks 仿真，你可以进行各种类型的分析，如静态结构分析、动态分析、热分析、流体分析等。
以下是一个使用 SolidWorks 仿真进行静态结构分析的示例步骤：
1. 创建模型：首先，你需要创建或导入要进行仿真的 3D 模型。
可以使用 SolidWorks 的建模工具来创建零件和装配体。
2. 添加材料属性：为模型中的每个零件分配适当的材料属性，如密度、弹性模量和泊松比等。
3. 定义约束和载荷：根据实际情况，定义模型的约束条件和载荷情况。
例如，可以添加固定约束、力、压力或位移等载荷。
4. 划分网格：在进行仿真之前，需要将模型划分成网格。
可以选择不同的网格类型和大小，以满足精度和计算资源的要求。
5. 运行仿真：设置好约束、载荷和网格后，可以运行仿真计算。
SolidWorks 将会计算模型的应力、应变和位移等结果。
6. 查看结果：仿真完成后，可以查看和分析计算结果。
可以使用 SolidWorks 的后处理工具来显示应力云图、变形形状和动画等。
7. 优化设计：根据仿真结果，可以进行设计优化。
例如，可以调整零件的尺寸、形状或材料，以改善结构性能。
通过使用 SolidWorks 仿真，你可以在设计阶段就预测产品的性能，并进行优化，从而减少物理测试的成本和时间。
这有助于提高产品质量、降低开发风险和缩短产品上市时间。
浅析工程设计中的热设计仿真
浅析工程设计中的热设计仿真
工程设计中的热设计仿真是指通过数值模拟的方法，研究系统中的热传输问题，以确定系统的热力学性能和稳定性。
这种仿真可以帮助设计师预测系统的温度、流量和压力等参数，以优化系统的设计和性能。
热设计仿真通常是在计算机上进行的。
使用计算机建立一个虚拟的数学模型，将模型中存在的物理和化学特征用数学方程来描述。
然后，使用各种仿真软件将这些方程转化为计算机程序以进行计算。
仿真软件可以在不同的平台上使用，包括 MATLAB、ANSYS、COMSOL Multiphysics、SolidWorks等。
通过热设计仿真，设计师可以快速和准确地确定系统热力学性能，并评估不同设计方案对系统的影响。
此外，如果系统设计中有任何问题，热设计仿真还可以帮助设计师找到问题的根源，从而提供解决方案。
1. 发动机设计：在发动机设计中，热设计仿真可以帮助设计师确定发动机的热量和温度分布，以及各个部件的温度和应力情况。
由于发动机在工作过程中必须承受极端高温和高压，因此热设计仿真对确保发动机的性能和可靠性至关重要。
2. 电子设备设计：现代电子设备通常需要通过散热器、风扇和其他冷却装置来控制温度并保持设备性能。
在电子设备设计中，热设计仿真可以帮助设计师确定如何最有效地利用散热器和其他冷却装置来控制设备的温度。
3. 汽车制造：在汽车制造中，热设计仿真可以帮助设计师确定引擎冷却系统的最佳设计，包括水泵、散热器和热交换器等。
此外，热设计仿真还可以帮助设计师确定制动系统的最佳散热设计，以确保系统在高温下运行时保持性能和稳定性。
solidwork热分析教程
solidwork热分析教程SolidWorks热分析是一种用于模拟和分析零件或装配体在不同温度条件下的热行为的工具。
这种分析可以帮助工程师了解零件在实际使用中在实际使用中的热应力、热传导和热膨胀等方面的性能。
在本文中，我将介绍SolidWorks热分析的基本概念和步骤。
首先，让我们了解一下热分析的一些基本概念。
热分析是通过模拟零件或装配体在不同温度条件下的热行为来评估其性能。
这些温度条件可以是外部环境的温度变化，也可以是内部热源的影响。
在进行热分析之前，需要确定所需的温度边界条件和热传导特性。
在SolidWorks中进行热分析的第一步是建立模型。
这可以通过绘制零件或装配体的几何形状来完成。
在建立模型时，需要考虑到热传导和热膨胀等因素，以便准确地模拟实际情况。
可以使用SolidWorks的建模工具来创建几何形状，并使用材料属性来定义热传导特性。
完成模型后，下一步是设置热分析的边界条件。
这包括定义温度边界条件、热边界条件和热源。
温度边界条件可以是外部环境的温度变化，也可以是其他物体的温度。
热边界条件可以是热辐射、对流和传导等方式。
热源可以是通过传热方式加热的物体。
在设置边界条件后，可以进行热分析的网格划分。
网格划分是将模型划分为小的单元，以便进行数值计算。
SolidWorks提供了自动网格划分工具，可以根据模型的复杂度和要求进行网格划分。
完成网格划分后，可以进行热分析的求解。
求解过程是通过数值计算来模拟零件或装配体在不同温度条件下的热行为。
在求解过程中，可以观察到零件的温度变化、热应力和热传导等参数。
在热分析完成后，可以对结果进行后处理。
后处理包括查看和分析热分析的结果，以便评估零件或装配体的性能。
可以通过SolidWorks提供的后处理工具来查看温度分布、热应力和热传导等参数的变化。
总结起来，SolidWorks热分析是一种用于模拟和分析零件或装配体在不同温度条件下的热行为的工具。
通过建立模型、设置边界条件、进行网格划分、求解和后处理，可以评估零件在实际使用中的热性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
使用Solidworks进行热设计仿真
1 引言
通常对电子设备进行热分析主要有4个步骤：建模、确定边界条件、网格划分及计算、后处理。
其中建模的工作量最大，要进行准确的热分析，必须建立一个良好的热分析模型，但在实际工程中模型往往非常复杂，很难精确建模。
一般建模的流程是先由结构设计工程师建立设备的计算机辅助设计(CAD)模型，然后由热设计工程师在该CAD模型上进行适合热仿真软件的二次建模。
二次建模的方法可以是由热仿真软件自带的转换程序进行CAD 模型导入，也可以在热仿真软件中手动重新建模。
当模型热设计优化完成后还需要反馈CAD 模型修正信息给结构设计工程师，由结构设计工程师对CAD模型进行更改，完成整个设计闭环。
在这个过程中，存在CAD模型的转换，不能完全重新利用，CAD模型需要修改乃至重新建模，这些都会占用设计人员相当多的时间和精力，且限制于热仿真软件的建模能力，某些CAD模型需要简化或变通才能使用，而这些改变往往会影响仿真精度。
SolidWorks三维设计软件具有结构建模和热仿真分析同时进行的能力和优点，能够克服上述缺陷，简化设计过程。
2 FlOEFD流体分析工具
Solidworks软件是结构设计工程师们广泛使用的三维设计软件，其具有良好的人机操作界面，强大的在线帮助系统，同时还有数量众多的设计插件，利用其中的FlOEFD流体分析工具能够很方便地进行热分析和仿真。
FlOEFD流体分析工具是Flomerics公司的产品，是可以无缝集成于主流CAD 软件中的通用计算流体动力学分析软件，是针对工程师开发，因此工程师只需要很少的流体动力学以及热传导知识，无需更多理解数值分析方法，即可在熟悉的CAD 软件界面中完成热仿真分析。
FlOEFD 流体分析工具在Solidworks软件中的嵌入式版本为流体仿真(FlowSimulation)，是Solidworks软件中的一款插件。
FlOEFD流体分析工具的分析步骤包括CAD模型建立、自动网格划分、边界施加、求解和后处理等，这些都完全可以在CAD软件界面下完成，整个过程快速高效。
FlOEFD流体分析工具直接应用CAD 实体模型，自动判定流体区域，自动进行网格划分，无需对流体区域再建模。
在做CAD 结构优化分析时，对一个CAD 模型进行一次分析定义，同类结构的CAD 模型只需应用FlOEFD流体分析工具独有的项目克隆Project Clone)技术，即可马上进行不同配置下的计算。
3 应用实例
下面给出一个用FlOEFD流体分析工具实现的热设计实例，并通过和lcepak软件仿真结果做比较，来验证设计的可行性。
该实例含有芯片三维模型、射频接插件、螺钉、垫圈等众多模型细节，使用FlOEFD 流体分析工具以外的热仿真软件不简化建模是非常困难的任务。
3.1 问题的提出
某飞行器用功率放大器(以下简称功放)工作环境温度为+70℃。
功放内部元件最高安全工作温度不超过+85℃，功放(含散热系统)约束尺寸为120mm~110mmx80mm。
初始设计时功放与散热器一体化加工，在功放底部铣出散热肋片形成散热器，功放外形尺寸：120mmX110mmx50mm，总耗散功率107w，功放盒体材料为硬铝，散热器肋片厚度2mm，肋片间距3mm，肋高25mm，肋片数24片，使用SolidWorks软件建立的功放模型如图1所示。
为便于观察热源，图1(a)隐藏了风机，只标示了进风口，图1(b)隐藏了功放盖板。
图1 功放仿真模型
其中，热源1耗散功率10w ，尺寸为27mmx20mmx2.5mm ；热源2耗散功率75w ，尺寸为44mmX13.2 mmX2.5mm；热源3耗散功率22w ，尺寸为44mmX8.8mmX2.5mm ；3个热源总耗散功率107W ，均处于功放内部。
直接与功放底座接触。
为了能在+70℃环境条件下安全工作。
必须采用高效的散热方式，初始设计时选用风冷散热方式，根据以往设计经验，该功放温升条件苛刻，必须选用大口径、高风量风机，为此选用了92mmX92mmX25mm 某公司标准尺寸风机中风量最大的一款，最大风量为75CFM。
分页3.2 模型建立图1即为Solidworks软件下的建模模型。
使用Solidworks软件进行设计仿真的一般步骤如下：
①模型建立，在Solidworks软件环境下建立设备详细的三维模型。
可以适当压缩不显著影响仿真结果的模型细节，以减少不必要的计算网格数量，加快后续热仿真速度；
②建立工程文件，根据FlOEFD流体分析工具子菜单下的工程向导一步步建立热设计工程文件并进行一般
性设置；
③设置工程文件，调整计算域的大小，设置边界条件、物体的材料、定义热源，选择参与辐射的表面，设置收敛目标等等与具体问题相关的其它设置；
④用检查几何结构命令检查模型，无误后运行求解；
⑤求解完成后，建立后处理文件，得到切面云图，表面云图、粒子束示踪等后处理报告；
⑥优化分析，使用Solidworks软件配置管理器添加Sofidworks软件模型的不同配置，对应每个配置使用FlOEFD流体分析工具子菜单下的项目克隆(Project Clone)选项重建与该配置相关的热设计工程文件，进行不同的求解运算，从中选取最佳设计结果。
其中，步骤①集中体现了HoEFD流体分析工具优势，由于是和Solidworks软件模型共用，相比其他热仿真软件。
FlOEFD流体分析工具具有最高建模精度，仿真模型即可用于实际加工。
3.3 仿真分析
对应参数在FlOEFD 流体分析工具中的设置如表1所示，其余参数保持缺省值，运行仿真。
表1工程文件一般性设置
仿真结果显示功放最高温度达到了99.3°C ，不能满足使用要求，需要对其进行散热优化设计。
一般来说，肋片散热器的肋片顶部和风机之间的间距为5mm，距离较小，可能存在回流区域，影响散热效果，为此使用FLOEFD流体分析工具的参数学习（Parametric Studay）工具对肋片高度进行优选。
为加快优选速度，设置仿真精度为4级抹去的温度变化的大体趋势即可。
肋片高度初始值设为11mm，2mm递增，知道允许的最大值为27mm（肋片顶端接触到风机罩），优选结果如表2所示。
表2 散热器肋片高度优选
优选结果表明，肋片高度在19 mm~27mm之间变化时，仿真温度变化不大，且在当前的肋片厚度和肋片间距下，最佳肋片高度为21mm。
使用Soliddworks软件修改肋片高度为21mm，下一步优选肋片厚度和肋片间距。
分页通常风冷散热器肋片越薄，肋片数量越多，能提供的有效散热面积就越大，散热效果就越好，但也不是肋片越密越好，肋片太密会对风机产生很大的风阻，降低风速，散热效果反而会下降，由于FLOEFD流体分析工具使用的是智能网格划分，划分网格时根据物体的几何尺寸决定网格的大小，所以在肋片厚度较薄或间距较小时将会产生众多的网格，降低仿真速度，此时可以降低仿真精度为3级，以期得到较少的网格，加快优选速度。
结合工程经验，考虑到实际加工能力，取肋片厚度依次为0.5mm，0.8mm，1mm，最小肋片间距为1.5mm和2mm，肋片厚度和肋片间距优选结果如表3所示。
表3 散热器肋片厚度和肋片间距优选
从表3可以看出，取肋片厚度O.5mm，肋片间距1.5mm时仿真温度最低，但是依然不能满足使用要求，还需要采取其他措施。
常用导热材料中纯铜的导热系数为387.6W／m·K。
硬铝的导热系数为205 w／m·K，使用铜散热器应该能改善散热效果。
把散热器和功放分体设计，设置散热器材料为纯铜，依次设置功放材料为硬铝、纯铜和硬铝嵌入热管，保持肋片厚度0.5mm，肋片间距1.5mm，肋片高度21mm。
功放嵌入热管
位置如图2所示，图中嵌入了2根热管，热管处于热源2、热源3的正下方，为了便于观察嵌入热管，隐藏了功放样板，更改功放盒体视图为半透明显示。
图2 某发射机主要部件布局示意图
三种情况下仿真得到的功放最高温度为88.4239°C(硬铝)、84.6595°C(纯铜)和84.1568°C(嵌入热管)。
使用纯铜和嵌入入热管方式温度均能满足设计要求，但铜的密度近似是铝的3倍，使用纯铜将大大增加功率放大器的重量，有悖于飞行器上的设备重量尽可能轻的宗旨，所以只有嵌入热管方式能够满足要求。
3.4 与Icepak软件仿真对比验证
在Icepak软件中重新建立图2所示模型，保持等效的材料设置、风机风量设置、散热器设置等，运动仿真，分析结果对比如图3所示。
图3 仿真分析结果对比
在热设计工程应用中，精确的建模和边界条件描述都是相当困难的，为此仿真结果和实测结果误差保持在两度以内就非常令人满意，同一问题仿真软件之间的误差在两度以内都是可以接受的。
图3中所示温度稍高的曲线为Icepak软件仿真结果，最高温度84.6441°C；温度稍低的曲线为FLOEFD流体分析工具仿真结果，最高温度84.1568°C；两种结果相差0.5°C，一致性相当好。
4 结束语
SolidWorks软件中的FLOEFD流体分析工具相比于传统计算流体动力学(CFD)分析软件，对工程师的要求大大降低，不具备专业热流体与数值计算知识背景的结构设计工程师也能快速掌握使用，整个设计过程快速高效，直接应用CAD实体模型，无需再建模。
通过和专业热设计软件对比，仿真结果吻合，证明FLOEFD流体分析工具具有较高的仿真准确度，能够用来指导工程设计工作，提高研发效率。