Ansys Mechanical|使用Trace Mapping建立PCB板的有限元模型

Trace Mapping需要使用ECAD的方法

傳統(tǒng)方法 vs ECAD方法

傳統(tǒng)方法既繁瑣又費(fèi)時(shí)。以下是一些數(shù)據(jù):

·導(dǎo)出電路板布局的step文件大約需要30分鐘。

·導(dǎo)入Ansys SpaceClaim中大約需要10分鐘。

·進(jìn)行布爾運(yùn)算和共享拓?fù)洳僮鞔蠹s需要24小時(shí)甚至更久。

而ECAD方法更加快速且準(zhǔn)確。

·從ECAD數(shù)據(jù)映射每層中的金屬組分(metal fraction)。

·需要導(dǎo)入一個(gè)ECAD文件。

·形成高度準(zhǔn)確且快速的解決方案。

·通過保持模型逼真度和流暢的工作流程,平衡好計(jì)算速度和準(zhǔn)確度關(guān)系。



ECAD方法和仿真流程

·網(wǎng)格劃分時(shí),在笛卡爾網(wǎng)格上計(jì)算金屬組分。

·金屬組分用于確定 CFD/FEA 網(wǎng)格中每個(gè)單元的正交各向異性電導(dǎo)率。



Mechanical中有4種進(jìn)行trace mapping仿真流程,每一種流程會(huì)根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)提供對應(yīng)理解。

仿真流程1

SIWave→Icepak→Mechanical: 電熱應(yīng)力工作仿真是十分先進(jìn)的模擬計(jì)算。

1. SIWave提供了最全面的PCB載荷 (其連接到Icepak,下圖未展示),Icepak是同類產(chǎn)品中最好的電子冷卻仿真軟件。

2. Icepak的溫度可以反饋回SIWave中,探究它們對焦耳熱的影響。

3. 使用Trace Import細(xì)化Icepak & Mechanical所需網(wǎng)格。



仿真流程2

SIWave→Mechanical

1. SIWave提供最全面的PCB載荷。

2. Mechanical準(zhǔn)確仿真“傳導(dǎo)為主導(dǎo)”的熱傳遞。

3. 使用Trace Import細(xì)化Mechanical所需網(wǎng)格。

4. 可以直接連接到結(jié)構(gòu)分析仿真(下圖未展示)。



仿真流程3

Mechanical

1. 需要所有物體的詳細(xì)網(wǎng)格。

2. 使用時(shí)僅需要Mechanical-Enterprise許可證。

3. 簡化一系列載荷和BC值。

4. 可以直接連接到結(jié)構(gòu)分析仿真(下圖未展示)。

5. 可以完全耦合所有自由度。



仿真流程4

Trace Modeling也非常適用于Ansys Sherlock。

1. Sherlock可以使用trace定義來創(chuàng)建PCB板上走線和導(dǎo)通孔等各個(gè)結(jié)構(gòu)。

2. 提供更準(zhǔn)確的跨層材料屬性。

3. 增加所需單元的數(shù)量和復(fù)雜性。


SIWave → Mechannical仿真演示視頻

ECAD幾何可以直接導(dǎo)入到SpaceClaim中創(chuàng)建可以使用的幾何實(shí)體或者殼模型。

將材料Trace Mapping到Mechanical中進(jìn)行結(jié)構(gòu)或熱分析。