Simcenter Flotherm

通过热分析更快地开发可靠的电子产品




Simcenter Flotherm 是领先全球第一款专门针对电子器件/设备热设计而开发的仿真软件,可进行准确、快速的热分析,并支持数字双胞胎的开发。它提供预 CAD 概念设计空间探索,通过将 ECAD 和 MCAD 数据整合到最终设计验证,提高开发过程中的分析保真度。

凭借超过 32 年的用户反馈驱动开发,Simcenter Flotherm 为包括数据中心在内的大型系统提供组件、IC 封装、PCB 和外壳级别的热仿真。工程师可以预测结温、了解气流和热传递,以避免代价高昂的设计重新设计风险。利用优化和 Simcenter T3STER 热测量校准等功能,您可以更快地实现最佳热设计以提高可靠性。



FloTHERM包含主要模块



  • FloTHERM—核心热分析模块:利用它可以完成从模型建立、网格生成、求解计算等基本功能。

  • Command Center—优化设计模块:进行目标驱动的自动优化设计,可以进行温度场、流场、重量及结构尺寸等方面的自动优化设计;包含DOE(实验设计法),SO(自动循序优化),RSO(响应面法优化)等先进优化方法。
  • Visual Editor—先进的仿真结果动态可视化后处理模块:用于仿真结果的可视化输出,可以观察FloTHERM软件的模型、尺寸和参数以及各种分析结果(包括温度场、流场、压力场的截面云图、等温/等压面、动态气体/液体粒子流等),对比各种设计方案结果、自动生成分析报告。
  • FloEDA—电子电路设计软件(EDA)高级接口:不但支持以IDF格式导入EDA软件PCB板模型,还有直接接口读入Allegro(Candence)、Boardstation和Expedition(Mentor)及CR5000(Zuken)等EDA软件PCB模型的布线、器件尺寸和位置、过孔等详细信息,并可过滤选择各种器件的导入。
  • FloTHERM Parallel Solver Upgrade:支持多CPU或多核CPU的FloTHERM软件求解器升级,在多CPU或多核CPU的电脑上可以显著提高FloTHERM软件计算速度,减少计算时间,提高热分析效率。
  • FloMCADBridge —机械设计CAD(MCAD)软件接口模块:用于机械CAD软件的模型导入和导出,不但完全支持PRO/ENGINEER,SOLIDWORKS,CATIA等机械CAD软件几何模型的直接调用并自动简化,还可以通过IGES、SAT、STEP、STL格式读入如Siemens-NX、I-DEAS和Inventor等MCAD软件建立的三维几何实体模型,大大减少对复杂几何模型的建模时间。
  • FloTHERMPACK(原FLOPACK)—基于互联网的标准IC封装热分析模型库:全球唯一符合JEDEC标准的基于互联网实时更新下载的IC封装热分析模型库,用于芯片热封装模型的建立。
  • FloVIZ—独立的仿真结果动态后处理软件:完全免费提供,可以自由无限安装(无需licence),可以实现Visual Editor的所有功能。



关键技术



独特网格技术


  • 使用卡氏座标结构性网格

  • 使用Drawing Board检查网格配置与调整网格疏密
  • 加密网格方式直观简单
  • 物件移动,网格也会自行移动
  • 调整网格方式容易上手





  • 物理现象复杂的区域可加密网格稳定计算结果

  • 局部加密网格节省不必要的网格量
  • 领先其他软体计算速度的关键因素
  • 使用平行处理计算数值模拟,采单机多核模式
  • 节省分析时程




后处理


  • 表面温度(surface temperature plot)、切剖面数据(cut plot)与流场(stream line)可用于呈现温度、速度、压力场,及热通量,以便解析热能传递、风流导引的情况,抓取改善设计的关键。


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  • 电源周期

  • 数据中心模拟
  • 散热器设计
  • 焦耳热计算
  • 散热器优化
  • Dell Precision M4500 - 散热设计






优化分析模组


  • FloTHEREM优化分析模组Command Center。

  • 任何设计参数,包含尺寸大小、元件位置、材料参数、发热量、风流量都可以做为优化设计的参数。
  • 优化设计让FloTHERM不仅是做为散热的评估工具,还可以发挥最大的效益 - 找寻最佳设计方案。




应用领域


  • IC封装:芯片封装的散热分析

  • 板级:PCB板的热设计和散热模块的设计优化
  • 系统级:机箱、机柜等系统级散热方案的选择及优化、散热器件的选型
  • 机架、环境级:机房、外太空等大环境的热分析



可选用模组



FloTHERM Flexx (可与 FloTHERM XT 切换使用)



FloTHERM XT 是针对电子产品设计流程所需的散热模拟分析解决方案,可以从概念设计到后续的生产制造阶段皆可使用,可以提升产品的品质,可靠度及缩短上市时间。藉由整合 EDA 及 MCAD 设计流程,FloTHERM XT 可以让工程师使用相同的设计资料进行完整的散热模拟分析,大大缩短研发时程,有效节省成本。


  • 使用者可在同时间执行其中一套软体

  • 依照模型与分析需求选择其中一套
  • 拥有更多的使用弹性
  • 完全满足Concept、Placement与后期阶段分析需求



FloMCAD.Bridge (3D CAD 转档模组)


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可透过CAD汇入变成分析模型,提供以下外加功能:


  • 从主要 MCAD 软体汇入零件或组合图

  •  Pro/ENGINEER
  •  SolidWorks
  •  CATIA
  •  或透过 ACIS, STEP, IGES, STL, DXF 格式
  •  自动去特征化功能
  •  可直接将 CAD 实体转成 FloTHERM 内建的参数式元件 SmartParts