Icepak - Nastran联合仿真

CAE大拿

Icepak是电子产品散热分析专业软件，该程序采用Fluent求解器进行流场计算，而程序界面是专门为电子产品工程师定制开发。Icepak一般用于计算电子设备强迫对流散热问题。

Icepak与Nastran联合仿真可以分析由于电子散热引起的电子设备结构件，印制板，安装螺钉等引起的结构热变形和热应力。航空航天汽车行业电子设备生产商在进行产品设计时会有这样的联合仿真需求。

Icepak与Nastran联合仿真的主要工作是将Icepak计算出来的温度场传递给Nastran作为热边界条件。Icepak有多种结果数据输出方式，本文主要讨论2种联合仿真的方式。

方法一：直接导出法
1. Icepak在求解选项中可以直接输出成Nastran和Patran格式的文件，如下图。Icepak将整个流体分析域的网格和流体计算结果输出成Nastran的bdf输入文件格式或者Patran的中性文件格式。

Icepak散热分析实例


2.在Patran中读入该文件。
读入后，可以看到文件中已经定义了6个场，它们分别是：
1) 温度场
2) 热流场
3) 压力场
4) 速度x分量场
5) 速度y分量场
6) 速度z分量场

3.将需要的温度场放入一个载荷工况中，可以显示出相应的温度场分布，如下图。

小结：这种方法是将整个流体网格都传递到Patran/Nastran中，并得到整个流场的温度分布情况。

方法二：通过CFD_POST输出
1.将Icepak分析的结果输出到CFD_POST中，并在CFD_POST中选择需要分析的区域，创建一个域的温度输出结果。
2.在CFD_POST菜单File->Export->Export External Data File中输出外部数据文件。

3.使用文本编辑器打开文件，如下所示。

可以看出，文件由两部分构成：
A.[Data]域：
每行由四列构成：节点的X坐标，Y坐标，Z坐标，温度值。
B.[Faces]域
每行由四列构成：组成一个面单元的四个节点编号。
将上面的文件修改为Nastran输入文件格式，如下：

需要指出的是CFD_POST文件节点编号由0开始，在Nastran中由1开始。
4.启动Patran,并输入模型，在Load/boundary中绘制温度云图，检查结果。

5.根据云图产生一个field, 方法为FEM，Continuous。