HFSS联合ansys进行功率热仿真的方法.pdf

HFSS联合Ansys19.2进行功率热仿真的方法

1要求

1.1在频率10GHz内，加载500W功率，常温情况下，模型的温度变化。

2步骤

2.1打开HFSS模块

打开【workbench】，找到【hfss】，双击鼠标左键，然后双击【Geometry】，打开【hfss】

进行HFSS仿真。如图1所示。

图1打开HFSS模块

2.2HFSS仿真

HFSS进行建模、分配边界条件、端口激励、求解设置（求解频率，扫频设置），检查

运行，查看仿真结果等HFSS常规仿真流程，如下图2所示。

图2检查仿真流程是否正确示图

2.3加载功率

选中【FieldOverlays】，单击鼠标右键，选择【Editsources】，输入功率；点击确认。

如图3所示。

图3加载功率步骤示意图

2.4【hfss】和【Steady-StateThermal】建立联系

返回workbench中，鼠标左键双击【Steady-StateThermal】，然后将光标移动至【Geometry】

按住鼠标左键，将其拖至【Steady-StateThermal】，用同样的方法将【Solution】移动至【Setup】，

如图4所示。

图4【hfss】和【Steady-StateThermal】建立联系示意图

2.5材料库增加材料

鼠标移动至【Solution】，单击右键，选择【update】，【Solution】后就会有【√】，

然后双击【EngineeringDate】，选择【EngineeringDateSources】，在【DataSource】中查

找对应的材料，注意此处选择的材料需与Hfss中的材料需保持一致，如若没有，需新增加，

不然软件会报错。本次实例所需材料在【ThermalMaterials】，因此点击该项，然后在【Contents

ofThermalMaterials】中找到对应的材料，点击材料后面的【+】，会出现小书的图标。点击

【EngineeringDateSources】，表示材料已进入选材库。如图5所示。

图5Steady-StateThermal增加材料至材料库示意图

2.6模型导入

鼠标移动至【Steady-StateThermal】下的【Geometry】，单击鼠标右键，选择【update】，

可以看到【Geometry】图标后打【√】，表明hfss模型已导入到【Steady-StateThermal】中。

如图6所示。

图6模型导入Steady-StateThermal示意图

2.7材料选择

鼠标移动至【Steady-StateThermal】下的【Model】，双击【Model】，进入Mechanical，

点击【Geometry】前的【+】，对要仿真的模型增加材料，选择零件，然后找到【Assignment】

右端的小箭头，选择相对应的材料。

图7Steady-StateThermal选材示意图

2.8网格划分

有两种方法，Step1：在Mechanical界面，右击模型分析树中的【Mesh】【Show】

【MappableFaces】，显示所有可以映射的面。Step2：右击分析树中的【Mesh】【Insert】

【MappedFaceMeshing】选择图形窗口实体映射面，然后单击下方面板中的【Scope】

【Geometry】【Apply】，并在【RadialNumberofDivisions】栏中输入等分数目。设置好

后，选择【Mesh】，单击鼠标右键，选择【GenerateMesh】，可看到【Mesh】打【√】。

图8网格划分示意图

2.9初始温度、对热流

设置初始温度：选择【InitialTemperature】，设置初始温度值。选择【Steady-StateThermal】，

单击右键，选择【Insest】,选择【Convection】，选择