Simcenter Flotherm是为模拟电子产品冷却应用而开发的。电子产品或包含电子产品的产品会散热，因此变得很热，如果这些温度过高，可能会导致性能下降，最终可能完全失效。

一个典型的Simcenter Flotherm模型包含电子零件的三维表示，主要是安装在印刷电路板（PCB）上的封装半导体器件。这些零件是在EDA软件（如Xpedition Enterprise）中设计的，其中2D和2.5D设计方法很常见。从热仿真的角度来看，面临的挑战是如何将这些二维高度复杂的定义转换成可操作的三维热模型.

这不仅仅是一个数据转换的问题，我们已经开发出了从二维设计数据中创建Simcenter Flotherm三维热模型的方法，这些模型既能保持预测的准确性，又能解决现代电子产品中固有的几何复杂性。对于PCB来说尤其如此…

PCB层热导率分辨率水平

HyperLynx PI -> Simcenter Flotherm

HyperLynx是一套将仿真功能与EDA设计流程紧密结合的软件。HyperLynx PI（电源完整性）专注于预测电源传输网（PDN）中的直流电压下降。如果你要放置一个期望有+5V电源的封装，离PDN的供应点很远，你要确保在电流到达该位置时，电压没有下降太多。.

HyperLynxPI中的PDN电流密度

直流电压模拟的一个副产品是PDN内的焦耳加热功率耗散分布。对于大电流的PDN来说，这可能对PCB的整体热耗有足够的贡献，因此需要在Simcenter Flotherm仿真中考虑它。为此，开发了从 HyperLynx PI 到 Simcenter Flotherm 的链接，其中 PDN 的几何形状和内部的功耗分布都可以以高效的方式导入并表示。

以PowerMap 智能部件为模型的BGA封装基板

绕过使用 PDN 的实体模型定义的方法，这将是非常“重量级”的，取而代之采用了光栅方法。一个简单的csv文件描述了一个或多个具有规定厚度的相邻层上的几何形状和成千上万个离散点的功率分布。当耗散电路的模型包含在更大的电路板或系统级模型中时，这个csv文件被Simcenter Flotherm作为一个 "PowerMap 智能部件 "对象引用。.

引用一个通用图片到Flotherm的方法

这个csv文件虽然可以从HyperLynx PI导出，但可以使用其他数据源来定义。例如，一个简单的VBA脚本（与Simcenter Flotherm一起安装）可以将一个BMP图像文件转换成相应的PowerMap csv文件。随着情人节的再次到来，我想我应该用一颗爱心为例来展示这个方法。

将二维BMP图像转换为Flotherm三维模型

csv文件中的任何数字值都被认为是该点的功率耗散。如果没有数值，则表示PowerMap的几何形状不存在。所以，一个结合了几何图形和功率的数据格式，显得非常干净整洁。 如果数值是0.0（如上面的例子），那么这个界限只是描述了几何形状。

进入Simcenter Flotherm后，就可以用常规的方法进行求解。在这个例子中，在PowerMap中设置了一个恒定的功率（6W），为它分配了一个材料（385 W/mK）和一个它所处的固体物体（2 W/mK），并在计算域边界上定义了外围传热系数（1000 W/m2K），以便让热量散开。确实是爱的力量（散热图）!  

爱心模拟图

更多例子…

我对其他一些图像进行了处理，并在Simcenter Flotherm中研究了它们的热行为…

我不太确定研究热流通过Mandelbrot集的用处，但它真是太美了！

Simcenter Flotherm 2019.2中受挤压的曼德尔布罗特集

外加dT边界条件下的热流分布

外加dT边界条件下的热流动画

任何有自尊心的足球迷都不会错过为他们的俱乐部做宣传的机会。这是一个非常接近冠军联赛冠军的球队：热刺

热通量的大小 – COYS!

愿你身边环绕着爱和幸福......和热模拟.

热流动画--跳动的鲁尔夫之心