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AEDT Icepak案例|03 ECAD模型导入及处理

内容纲要

本案例演示在ADET Icepak中导入ECAD几何模型并进行计算的基本流程。

主要包括以下以下内容:

  1. 构建电子系统级模型
    • 详细的 Icepak 对象:PCB、3D 风扇
    • 分配边界条件
  2. 熟悉 ECAD 导入过程
    • IDF 文件导入选项
    • 轨迹导入选项
    • 在 PCB 中查看走线
    • 查看金属部分
  3. 生成网格
    • 使用手动设置生成网格
  4. 运行仿真
  5. 使用后处理工具分析计算结果

1 模型概述

模型如下图所示。

2 AEDT Icepak设置

2.1 读取文件

  • 启动AEDT
  • 利用菜单File → Restore Archive...读入文件D1_WS1.aedtz,将其另存为D2_WS1.aedt
  • 删除模型树中多余的工程项目,如下图所示

F7以实体方式查看几何模型,如下图所示。

2.2 创建3D风扇

将模型中的2D风扇修改为3D风扇。

  • 鼠标右键选择模型树节点fans,点击弹出菜单项Edit Definition,打开风扇设置向导
  • 采用默认参数,进入下一步
  • 如下图所示指定风扇的几何参数,进入下一步
  • 选中选项Curve,点击按钮Edit Curve打开风扇性能曲线设置对话d
  • 点击按钮Import Dataset... 导入文件Fan_curve.tab
  • 导入的PQ曲线如下图所示

完成风扇定义后的几何模型如下图所示。

2.3 导入IDF文件

  • 选择菜单Icepak → Import IDF... 打开文件导入向导
  • 如下图所示指定Board File为A1.bdf
  • 进入Filters选项卡,如下图所示设置参数
  • 进入Modeling选项卡,如下图所示设置参数
  • 进入Board COnductivity选项卡,如下图所示设置参数,点击确定按钮确认操作

导入模型如下图所示。

由于在导入 IDF 文件时应用了过滤器,因此 IDF 文件中的所有组件都已设置为 NonModel 对象。可以在图形窗口空白位置点击鼠标右键,选择菜单View → Show Only Model Objects只显示激活的几何对象。

2.4 激活导入的IDF组件

  • 双击模型树节点A1 > Misc1 > NV18B_A2_N_A_NV18B_DKTP_A2 > U8 打开属性设置对话框
  • 如下图所示修改名称为AGP_IDF,指定材料为HighConductivityMaterial,激活选项Model
  • AGP_IDF节点拖拽到根节点Model
  • 双击如下图所示节点AGP打开属性编辑对话框
  • 如下图所示,取消激活选项Model,即将AGP处理为Non-Model模型

2.5 指定热边界

  • 右键选择模型树节点AGP_IDF,点击弹出菜单项Assign Thermal → Block...
  • 如图所示,指定热功率为2.5 W

2.6 指定热源

  • 如下图所示,双击模型树节点Bridge打开属性设置对话框
  • 如下图所示指定功率为2.5 W
  • 系统中的其他热源如下表所示。
对象 热功率(W)
AGP_IDF 2.5
Bridge 2.5
DDR 1.125
Large Flash 0.5
Small Flash 0.25

2.7 导入ECAD文件

  • 选择菜单File > Import > EDB导入文件edb.def,该文件位于A1_uprev_edb.aedb文件夹下

此时在根节点下创建了一个新的名为A1_uprev_edb的项目文件。

  • 图形窗口如下图所示。

2.8 复制ECAD项目

  • 右键选择模型树节点A1_uprev,点击菜单项Copy
  • 右键选中节点D2_WS1,点击菜单项Paste
  • 右键选中节点A1_uprev_edb,点击菜单项Delete Project Permanently from Disk删除节点

处理完毕后的模型树如下图所示。

2.9 查看层设置

  • 点击菜单Layout → Layers...打开Edit Layers对话框

Edit Layers对话框如下图所示。

2.10 修改材料参数

  • Edit Layers对话框中,如下图所示,选择第一层的材料选项为Edit...打开设置对话框
  • 如下图所示,从材料库中选择材料air,点击确定按钮指定材料介质
  • 如下图所示,选中Select signal后软件自动选择所有的信号层,点击MaterialEdit... 打开设置对话框
  • 从材料库中选择材料copper,点击确定 按钮修改材料
  • 相同方式可以修改信号层的Dielectric材料为FR4_epoxy
  • 修改其他各层的材料参数,最终如下图所示

2.11 检查层厚

  • 层厚保持默认设置,如下图所示

2.12 创建PCB组件

  • 右键选择模型树节点3D_Components,点击菜单项Create → PCB... 打开设置向导
  • 下图采用默认设置,进入下一步
  • 点击按钮Setup Link... 打开设置对话框
  • 如下图所示,指定Source Project为当前项目路径
  • 进入Board Settings选项卡,设置TypeBounding Box ,点击确定按钮关闭对话框
  • 采用默认设置,进入下一步
  • 指定Resolution800 ,点击Display预览PCB,如下图所示

2.13 查看走线

  • 选中下图所示的模型树节点Board
  • 属性窗口中取消选中Model,如下图所示
  • 图形窗口中右键点击空白位置,选中弹出菜单项View → Show Only Model Objects
  • 右键选择节点PCB1_1,点击弹出菜单Properties
  • 属性窗口中打开Visualization,如下图所示选中所有项

几何模型如下图所示。

2.14 调整cabinet的大小

  • 图形窗口空白位置点击鼠标右键,选择菜单项View > Apply Orientation > Top,可以看到几何体左侧有部分区域超出了cabinet的范围,因此需要调整
  • 利用菜单Modeler > Measure > Position测量坐标及距离,如下图所示最左侧的坐标为-106.146
  • 鼠标双击图中所示节点CreateRegion打开属性编辑对话框
  • 如下图所示修改相应坐标值

2.15 调整网格优先级

  • 如下图所示,右键选择模型树节点Model,点击弹出菜单项Object Priority...
  • 如下图所示,从模型树中选择几何,点击对话框中的按钮Add Priority List将其添加至列表中
  • 设置完毕后的列表如下图所示

2.16 生成网格

  • 右键选择模型树节点Mesh,点击弹出菜单项Edit Global Region... 打开参数设置对话框
  • 如下图所示设置参数
  • 右键选择节点Mesh,点击弹出菜单项Generate Mesh 生成网格

生成的网格如下图所示。

2.17 求解设置

  • 右键选择模型树节点Analysis,点击弹出菜单项Add Solution Setup...
  • 如下图所示设置参数
  • 设置收敛残差
  • 进入Solver Settings选项卡,点击Advanced Options 打开设置对话框
  • 如下图所示设置参数
  • 点击菜单Icepak → Design Settings... 打开设置对话框
  • 如下图所示设置环境温度

2.18 验证并求解

  • 点击菜单Icepak → Validation Check...检查参数设置

如下图所示表示参数设置没有问题,可以进行下一步求解。

  • 右键选择模型树节点ECAD_Model,点击菜单项Analyze 进行计算
  • 计算过程中可以鼠标右键选择模型树节点ECAD_Model,点击菜单项Residual...查看残差变化

3 计算结果

3.1 温度显示

  • 如下图所示选中几何对象,点击右键菜单Plot Fields → Temperature → Temperature
  • 弹出对话框中激活选项Plot on surface only
  • 温度显示如下图所示

3.2 速度显示

  • 选中节点Fan_Coord:XY
  • 右键选择模型树节点Field Overlays,点击菜单项Plot Fields → Velocity → Velocity Vectors

切面上速度分布如下图所示。

3.3 汇总数据

  • 点击工具栏按钮Fields Summary

计算结果如下图所示,可以看到各组件的温度值。

相关文件链接:https://pan.baidu.com/s/1aWGFdT5-1t7v_cve5-Co3A?pwd=t4cg 提取码:t4cg


(完毕)

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道

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