Simcenter FloEFD 2412 版本新功能介绍

 

2024年12月17日，西门子工业软件发布了最新的Simcenter FloEFD 2412版本，包含嵌入CAD环境的版本和嵌入Simcenter 3D软件的版本。

 

本次更新针对PCB热分析工作流的电子应用进行了多项提升。例如，在处理导入的EDA数据和元器件放置方面，EDA Bridge提供新的方法来添加库，以及更快捷地替换元器件热模型的方法。用户可以更轻松地在界面中直接创建双热阻模型和LED热模型。此外，新版本能更好地处理复杂CAD装配的薄缝材料缺失问题。请继续阅读，您将了解更多新功能，包括仿真自动化实例，新的图表与目标定位功能，以及批量仿真处理功能等。

 

对于NX 用户，您还可以了解最新发布的NX CFD Designer。这是一个新的NX 原生仿真工具，采用Simcenter FLOEFD 技术，为设计人员提供常用的流体流动和热分析功能子集。

 

01 EDA Bridge：元器件库与替换元器件热模型

在将EDA数据导入FloEFD的过程中，手动放置元器件，并将其替换为具有合适精度的IC封装热模型，这可能是项耗时的任务。为了满足广泛的用户需求，Simcenter FloEFD 2412增强了EDA Bridge功能，现在您可以更轻松地将元器件模型替换为现有库中的热模型。

 

库——添加源文件

 

用户可以通过本地文件，映射的网络位置或多个位置添加源文件（source）到元器件库。通过这种方式，您可以在扩展元器件库时使用它们，或者从Simcenter Flotherm XT导入元器件库。

您可以从EDA Bridge的元器件库中添加源文件。该操作不会修改源文件的位置文件，您也可以在不影响源文件位置的情况下移除library source。同时，可在元器件库的窗口中刷新源文件以保持更新。

 

EDA Bridge中替换元器件的新方法

 

现在，您可以在EDA Bridge 中使用以下替换选项：

1） 自动替换（“Replace Matching”选项）

    -按封装名称、零件号或热模型ID 进行匹配

    -指定要使用的模型级别类型

 

2） 手动替换（“Replace Selected”选项）

    -替换选定的单个或多个组件

 

此外，上述操作支持脚本化，可用于自动化工作流。

观看以下简短的演示视频，了解具体流程：从Package Creator中添加详细热模型作为库的源文件，在EDA Bridge 中使用“Replace Matching”选项替换简单元器件，然后模型中的PCB板和被替换的元器件将从EDA Bridge中转换至Simcenter FloEFD for NX。

 

视频链接：https://mp.weixin.qq.com/s/9FkYmJDTBMdnH0XQE6_afg    

 

新选项说明：从EDA Bridge 转换到Simcenter FloEFD时，根据您的偏好，你可以选择以包含多个结构体的单一零部件形式（part）或者包含多个零部件的单一装配体形式（assembly）导入。

 

02 Component Explorer：创建双热阻模型（2R）和LED 模型

 

对于具有大量元器件的板极模型，手动创建和编辑元器件的热表征数据会很耗时，而且重复输入的过程中容易出错。现在，您可以直接在Simcenter FloEFD 2412 的Component Explorer 中快速指定LED 或双热阻模型的元器件，并使用Excel 表格批量导入数据。

双热阻模型操作步骤

 

1）在“Two-Resistor”列中输入功率

2）选择元器件类型

 

此外，针对多个元器件，您可以在Excel表格中填写双热阻参数，并导入到Component Explorer 中，一键创建所有特性。

 

视频演示链接：https://mp.weixin.qq.com/s/9FkYmJDTBMdnH0XQE6_afg

 

快速导出所有元器件温度—— 关于使用热通量图的提醒

 

在导航和选择多个元器件时，您可以通过热通量图快速选择多个或所有的元器件，并以表格格式将元器件温度导出到Excel中。以下视频展示了如何操作：从已求解的模型开始，查看表面温度和启用的热通量图，并导出元器件温度。

 

视频演示链接：https://mp.weixin.qq.com/s/9FkYmJDTBMdnH0XQE6_afg   

 

LED：单独或批量编辑特性参数

 

下面的视频演示了如何在Component Explorer中选择所有LED元器件，并对选定的LED直接编辑电流值和LED 类型，或通过Excel 表格导入更新的信息。

 

视频演示链接：https://mp.weixin.qq.com/s/9FkYmJDTBMdnH0XQE6_afg            

 

03 Component Explorer：表面热源功耗列表与整体热功耗

 

在热管理研究中，我们除了要能够清晰的查看到不同的发热源，还需要考虑板子的整体热功耗。

 

因此，我们在component explorer中增加了一列，用于反映表面整体热功耗。

 

以下视频对比了在Component Explorer中查看单一发热源与查看一组发热源的不同效果。

 

视频演示链接：https://mp.weixin.qq.com/s/9FkYmJDTBMdnH0XQE6_afg             

 

04 Smart PCB和Simcenter FloEFD API自动化：SVG导出/导入

为了能够使用Simcenter FloEFD API 实现脚本驱动的自动化假设分析（What-If Analysis），用户希望在将Smart PCB导入 Simcenter FloEFD 2412 后，能够修改Smart PCB上的铜区域。为支持这一需求，API新增了将Smart PCB导出为一组SVG文件和从SVG文件导入Smart PCB的功能。

 

关于导出、创建脚本命令及SVG标签的使用，请参考Support Center中的文档，了解如何填充铜区域。

 

05 装配体中狭小间隙的材料处理：填充薄槽（Fill Thin Slots）功能

 

在CAD装配中，经常存在狭小间隙，例如PCB上发热组件与散热器之间的间隙，或粘接部件之间的缝隙。这些间隙在实际装配过程中会被热界面材料（TIMs）或胶水填充，但在仿真中，未填充的间隙可能会影响热分析结果。

Simcenter FloEFD 2412新增了一项功能，可以根据厚度标准值，自动用特定的固体材料填充网格单元内的间隙。相比在CAD模型中手动创建几何体来填充间隙，这个方法大大提高了效率。

 

您可以在后处理工具中可以查看网格和创建的形状。以下视频展示了新功能的具体操作步骤。

 

视频演示链接：https://mp.weixin.qq.com/s/9FkYmJDTBMdnH0XQE6_afg

 

06 结构分析：二阶单元

 

Simcenter FloEFD 2412引入了二阶单元，减少一些模型对过度网格划分的依赖，同时保持计算精度，例如温度梯度较大的薄板模型。您可以在计算控制窗口中，将Nastran单元类型设置为二阶单元。

二阶单元允许您使用更粗糙的网格，同时精度接近精细网格一阶解。

 

07 目标最小值和最大值位置

 

在探索设计方案时，获取仿真模型中最大值或最小值参数点的坐标非常有用。同样，在参数化研究中指定目标函数的坐标也非常重要。

 

现在，您可以在Equation Expression Field中指定体积点或表面目标。以下是相关函数的表达式：

 

*GoalLocationX({Goal Name})

*GoalLocationY({Goal Name})

*GoalLocationZ({Goal Name})

 

其中{Goal Name}是最大或最小体积或表面目标的名称。您可以通过下面的视频了解设置步骤。

 

演示视频以透镜为案例，目标是通过辐射建模，在瞬态研究中围绕光源运动，分析在表面产生的热区强度和位置。基于辐射通量最大值位置变化的图表，可以追踪热区在表面上的移动情况。

 

视频演示链接： https://mp.weixin.qq.com/s/eiUzSeC_HrZi-dZAPkxdsA             

 

08 探索结果：用于参数化研究的气泡图

 

现在，您可以使用气泡图比较多参数优化结果的设计点。通过这种方式，您可以在一个图表中清晰直观地评估多达四个参数。

 

09 仿真自动化：Simcenter FloEFD API的新增示例

 

自从Simcenter FloEFD 2312版本引入API功能以来，2406版本增加了对Python的支持。本次最新发布的Simcenter FloEFD 2412版本进一步提供了更多示例和增强功能，包括：

 

1）多孔介质

2）方程目标

3）Smart PCB导入/导出

4）辐射表面和热源

5）LED和双热阻示例

6）固体材料

 

此外，新版本提供控制计算核心数量、导入功率图、设置子域等多项增强功能。关于脚本命令和功能的详细信息，请参考帮助文档和Support Center的相关文档。

 

10 批量结果处理：中间结果

 

如果您在使用命令行操作或者是基于服务器进行批量分析，并希望导出中间图形和Excel结果数据，那么现在，您可以在Simcenter FloEFD 2412中实现这个功能了。

 

这一功能的优势在于可以在服务器端跟踪仿真运行期间的参数字段，而无需频繁将庞大的二进制数据文件复制回本地，从而节省了处理时间。

 

NX CFD Designer简介

 

西门子数字化工业软件通过提供满足多种工程用户需求和应用场景的工具，帮助客户打造数字孪生，同时推动灵活开放的生态系统，以简化开发流程。为了进一步普及CAE工具的使用，并促进CFD仿真在产品设计更早期和更广泛的应用，NX CFD Designer 在2024年12月正式推出。

 

NX CFD Designer是一款全新易上手的CFD仿真工具，专为使用NX的设计人员开发，帮助用户在产品设计早期做出决策。

 

设计人员可以直接在NX环境中访问常用的流体流动和热仿真功能，通过零部件几何体和装配体直观查看仿真结果，探索不同设计方案的性能表现。NX CFD Designer 还提供引导式仿真设置、自动网格划分、基于Simcenter FloEFD的独特求解器技术，以及简洁高效的结果后处理和查看选项，为设计优化提供仿真数据驱动的深刻洞察。

 

NX CFD Designer 已包含在NX 安装包中，可以使用NX Value Based Licensing访问。它基于Simcenter FloEFD技术，因此在设计过程中，如果需要进行更高级别的分析（例如瞬态仿真），模型可以完全转移至Simcenter FloEFD for NX 进行进一步研究。

 

结语

 

如果您想深入了解新功能详情，或 Simcenter FloEFD 流体传热仿真解决方案及应用案例，欢迎拨打 021-62157100或通过官网留言与我们联系。

 

欢迎关注 上海坤道 SimuCAD 公众号，我们将为您带来最新产品资讯和专业的解决方案。

  

 

联系我们：

     

电话：021-62157100

邮箱：marketing@simu-cad.com

官网：http://www.simu-cad.com

哔哩哔哩：上海坤道SIMUCAD