ANSYS Icepak进阶应用导航案例/万水ANSYS技术丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王永康，张义芳 著

图书标签:

• ANSYS Icepak
• 热仿真
• 电子散热
• CFD
• 数值模拟
• 万水
• 技术丛书
• 案例分析
• 进阶应用
• 电子设备
• 散热设计

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787517045434

版次：1

商品编码：12024086

包装：平装

丛书名： 万水ANSYS技术丛书

开本：16开

出版时间：2016-07-01

用纸：胶版纸

页数：340

字数：530000

内容简介

　　本书是《ANSYS Icepak电子散热基础教程》一书的姊妹篇，主要讲解ANSYS Icepak的高级应用专题，共包括16个专题案例，主要讲解电路板不同模拟方法及区别、电路板模拟方法对 强迫风冷机箱热模拟的影响、电路板模拟方法对外太空电子机箱热模拟的影响、风冷机箱不同模拟方法的比较；同时详细讲解ＩＣ封装不同热阻的模拟计算、IC封装网络热阻的提取、风冷机箱散热器的优化计算、水冷板热模拟计算、热电制冷TEC热模拟计算、ANSYS Icepak对电子机箱恒温控制的模拟计算、散热孔不同模拟方法对机箱热模拟的影响、模拟计算电路板铜层的焦耳热、ANSYS Icepak与Maxwell、HFSS、Simplorer等电磁软件的耦合模拟计算。另外，本书附带有学习光盘，包括所有章节相关案例的原始CAD模型及计算案例模型（包 括计算结果），计算结果均能通过本书的Step by Step操作实现，最大限度地提高读者的学习效率? 案例模型对读者学习、使用ANSYS Icepak软件将有很大的帮助。通过本书16个专题案例的学习，可以提高使用ANSYS Icepak的水平和能力。本书适合于有ANSYS Icepak使用基础的设计人员阅读，可以作为电子、信息、机械、力学等相关专业的研究生或本科生学习ANSYS Icepak的参考书，也非常适合进行电子散热优化分析的工程技术人员学习参考。

前言/序言

《ANSYS Icepak进阶应用导航：案例精析与工程实践》 内容概要 本书旨在为读者提供一套全面、深入的ANSYS Icepak进阶应用指南。通过丰富的案例分析与实战演练，本书将引导用户掌握Icepak在复杂热设计问题中的高级技巧与工程应用。内容涵盖从基础概念的巩固，到高级仿真设置的精细化，再到复杂工程问题的求解策略，力求帮助读者提升Icepak的使用熟练度，解决实际工程中遇到的难题。 第一章：Icepak基础概念回顾与核心功能解析 本章将首先对ANSYS Icepak的基本概念进行简要回顾，包括CFD（计算流体动力学）基础、流体传热理论在Icepak中的体现，以及Icepak软件的基本工作流程（模型导入、前处理、求解、后处理）。在此基础上，本章将深入解析Icepak的核心功能模块，例如： 几何建模与导入： 详细介绍Icepak支持的CAD导入格式，以及在Icepak内部进行基本几何操作（分割、合并、删除等）的方法，强调模型准备对于仿真精度的重要性。 网格生成技术： 深入探讨不同类型的网格（结构化、非结构化、混合网格）的特点及其适用场景，重点介绍Icepak的自动网格生成器和手动网格控制参数，如边界层网格、局部网格加密等，并提供网格质量评估与优化的实用技巧。 物理模型设置： 详细讲解Icepak中涉及的各种物理模型，包括流体流动模型（层流、湍流模型选择与设置）、传热模型（稳态、瞬态、辐射模型）、多相流模型（如涉及）等，并分析不同模型参数对仿真结果的影响。 边界条件与源项： 详细阐述各种边界条件的设置方法，如速度入口、压力出口、壁面条件、周期性边界条件等，以及热源、风扇、泵等源项的设置与应用。 求解器设置与收敛性： 介绍Icepak求解器的类型（压力基、密度基）及其适用范围，深入讲解求解参数的设置，如离散格式、迭代算法、残差收敛判据等，并提供如何诊断和解决收敛性问题的实用建议。 第二章：高级前处理技术与模型优化 本章聚焦于提升模型构建的效率与精度，通过一系列高级前处理技术，帮助用户构建更符合实际工程需求的仿真模型。 复杂几何体的处理策略： 针对大型、复杂的CAD模型，介绍高效的处理方法，如利用De-featuring技术去除不影响流动和传热的细节特征，使用CAD集成工具进行模型简化和修复，以及如何处理装配体模型。 高级网格划分策略： 深入讲解网格自适应技术，以及如何根据仿真结果（如速度梯度、温度梯度）自动优化网格分布，以提高计算效率和结果精度。介绍多区域网格划分技术，针对不同区域采用最优的网格类型和密度。 模型简化与降维技术： 在某些情况下，为了缩短计算时间或简化问题，可以采用模型简化技术。本章将介绍如何通过简化几何、忽略某些物理效应（如低雷诺数下的湍流效应），或者采用2D/准2D模型来近似求解，并评估这些简化带来的误差。 流域（Flow Domain）的精确构建： 详细讲解如何根据实际流体域的边界创建精确的流域，包括空气动力学分析中的外部流场、电子设备散热中的内部流场，以及其他特殊应用中的流体域构建。 周期性与对称性边界条件的应用： 在处理具有重复结构或对称特性的问题时，合理利用周期性或对称性边界条件可以显著减小计算模型规模，提高计算效率。本章将详细介绍这些边界条件的应用条件与设置方法。 第三章：高级物理模型与耦合仿真 本章将深入探讨Icepak中更复杂的物理模型，以及如何与其他仿真模块进行耦合，以解决更广泛的工程问题。 湍流模型的深度应用： 详细对比不同湍流模型（如RNG k-ε, Realizable k-ε, k-ω SST等）的物理背景、适用范围和优缺点，并提供案例分析，指导用户在不同工程场景下选择最合适的湍流模型。 辐射传热模型的深入解析： 介绍Icepak中提供的不同辐射模型（如P1, DO等），以及它们的设置参数和在高温环境、真空环境下的应用。 组分传输与化学反应仿真（如涉及）： 如果实际问题中涉及到不同组分的混合、扩散或化学反应，本章将介绍组分传输模型和化学反应模型的设置与应用。 多物理场耦合仿真入门： 介绍Icepak与其他ANSYS模块（如ANSYS Mechanical用于结构力学分析，ANSYS HFSS用于电磁场分析）进行耦合仿真的基本原理和流程。例如，流固耦合（FSI）在散热器结构变形分析中的应用，或者电热耦合在电子元器件温度分布分析中的应用。 第四章：高级求解控制与后处理分析 本章将侧重于如何更有效地控制求解过程，以及如何从仿真结果中提取有价值的信息。 稳态与瞬态求解的策略： 详细讲解稳态求解与瞬态求解的选择依据，以及瞬态求解器的参数设置（时间步长、瞬态算法等），并提供案例分析，指导用户在动态过程仿真中获得稳定可靠的结果。 收敛性诊断与改进策略： 深入分析各种类型的收敛性问题（如振荡、不收敛），并提供针对性的诊断方法（如检查残差曲线、监视关键物理量、检查模型设置等）和改进策略（如调整求解参数、加密网格、优化边界条件等）。 高级后处理技术： 介绍Icepak强大的后处理功能，包括： 多变量可视化： 流速云图、温度分布图、压力分布图、矢量图、流线图、粒子追踪等。 定量分析工具： 截面平均值、积分值、点值提取、曲线图绘制（如温度随时间变化、速度剖面等）。 性能评估指标： 压力损失、流量、功率、效率等关键工程参数的计算与分析。 自动化报告生成： 如何通过脚本或模板自动生成仿真报告，提高工作效率。 结果验证与不确定性评估： 强调仿真结果的可靠性，介绍与实验数据对比验证的方法，以及如何对模型参数和边界条件的不确定性进行初步评估。 第五章：典型工程应用案例精析 本章是本书的核心实践部分，将通过一系列具有代表性的工程案例，引导读者将前面章节所学的理论知识和技术应用于实际问题。每个案例都将遵循“问题提出-模型建立-仿真设置-求解与收敛-后处理分析-结果解读与优化建议”的完整流程。 案例一：电子设备散热设计与优化 问题描述： 分析服务器机箱内CPU、GPU等发热元件的散热情况，评估风道设计是否合理，寻找优化方案以降低关键部件温度。 技术要点： 复杂几何处理、多风扇与热源设置、空气流动与传热耦合、湍流模型选择、特定区域温度监控、风道效率评估。 案例二：汽车发动机舱通风与热管理 问题描述： 模拟汽车发动机舱内的空气流动与温度分布，分析发动机、排气管等热源对周围部件的影响，评估通风系统的散热性能。 技术要点： 外部流场与内部流场的耦合、考虑发动机产生的热量与空气流动的相互作用、辐射传热的重要性、考虑发动机转速变化的影响（瞬态分析）、优化通风口设计。 案例三：LED照明散热器设计 问题描述： 对LED灯具的散热器进行热分析，优化散热器翅片结构，确保LED芯片在安全工作温度范围内。 技术要点： 细长几何体的网格划分、热源的精确建模（LED芯片功耗）、传导与对流传热的耦合、优化翅片形状、提高热阻系数。 案例四：数据中心微气候分析 问题描述： 模拟数据中心机房内的空气流动与温度分布，分析冷热风道的设计效果，识别热点区域，优化气流组织以提高制冷效率。 技术要点： 大型空间流场模拟、多排机柜的热量累积效应、考虑地板下送风、顶出风等复杂送风方式、识别热岛效应、优化机柜布局和送风口位置。 案例五：新能源汽车电池组热管理 问题描述： 分析电动汽车电池组在充放电过程中的温度分布，评估冷却系统的散热效果，确保电池在适宜的温度范围内工作，延长电池寿命。 技术要点： 电池组内部的复杂流道设计、考虑电池内部发热的非均匀性、液体冷却与空气冷却的模拟、瞬态工况下的温度变化分析、优化冷却介质流量和流道设计。 第六章：疑难问题解答与工程实践建议 本章将针对用户在使用Icepak过程中可能遇到的常见疑难问题，提供深入的解答和实用的工程实践建议。 模型准备与几何清理的常见问题与解决方法： 如CAD导入错误、几何体破面、小边小面处理等。 网格生成中的常见挑战与应对策略： 如网格扭曲、网格质量不达标、计算域过大导致的网格生成困难等。 求解器设置与收敛性问题的高级诊断与调优： 如特定物理模型的参数敏感性、迭代次数不足、时间步长设置不当等。 仿真结果不符合预期时的分析思路： 如何从物理模型、边界条件、网格质量等多个角度排查问题。 提高仿真效率的技巧： 如模型并行计算、分布式计算、简化模型策略等。 仿真结果的解读与工程决策： 如何根据仿真结果做出可靠的工程设计决策，并进行优化迭代。 ANSYS Icepak与其他CFD软件的比较与选择（简述）： 在特定应用场景下，Icepak的优势与劣势。 本书特色 案例驱动： 以大量实际工程案例为导向，强调理论与实践的结合，让读者在解决实际问题的过程中学习和掌握Icepak的高级应用。 进阶内容： 聚焦于Icepak的高级功能和复杂应用，适合已有基础知识的用户进一步提升技能。 条理清晰： 内容组织逻辑严谨，从基础回顾到高级应用，循序渐进，易于理解。 实用性强： 提供详细的操作步骤、参数设置建议和问题诊断方法，具有高度的参考价值。 图文并茂： 配以丰富的图表和仿真结果截图，直观展示操作过程和分析结果。 目标读者 已掌握ANSYS Icepak基础操作，希望深入学习和应用的用户。 从事电子设备、汽车工程、航空航天、暖通空调、能源等领域的工程师。 从事CFD相关研究的科研人员和高校学生。 希望利用CFD技术解决复杂热设计问题的技术人员。 通过阅读本书，读者将能够更加自信地运用ANSYS Icepak解决实际工程中的复杂热管理和流体动力学问题，提升产品性能，优化设计方案。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点在于它非常注重“实践性”和“前沿性”。在当今快速发展的技术领域，一本好的技术书籍不仅要传授知识，更要引领读者站在技术的前沿。作者在书中融入了许多最新的仿真技术和优化理念，例如，关于如何利用机器学习或人工智能辅助Icepak仿真设计，虽然还没有完全深入，但已经为读者打开了思路。我特别欣赏书中对于“结果的可靠性”的强调，作者花费了大量篇幅讲解如何进行网格独立性验证、如何选择合适的湍流模型，以及如何根据工程经验来评估仿真结果的合理性。这些都是在实际工程中至关重要的步骤，能够帮助我们避免得出错误结论。另外，书中还介绍了一些非常实用的后处理技巧，比如如何自定义报告模板、如何提取关键数据用于后续分析，以及如何有效地进行多方案对比。这些细节虽然看似微小，但在日复一日的项目工作中，却能节省大量的时间和精力。总而言之，这是一本能够真正帮助读者提升Icepak应用能力，并与时俱进的技术读物。

评分☆☆☆☆☆

这本《ANSYS Icepak进阶应用导航案例/万水ANSYS技术丛书》绝对是我最近读过的最实在的一本技术书籍。作者在内容组织上非常有条理，从基础概念的梳理到复杂案例的解析，层层递进，非常适合有一定Icepak基础，但想进一步提升专业技能的读者。我特别喜欢其中关于“疑难杂症”的解答部分，很多我在实际操作中遇到的棘手问题，比如网格收敛性差、求解发散、或者结果不符合预期等，都在书中得到了详尽的解释和解决思路。作者并没有简单地给出一个“万能药”，而是教会读者如何诊断问题产生的原因，并根据具体情况选择合适的优化策略。举个例子，书中关于如何处理几何复杂性高、网格数量巨大的问题，提供了多种解决方案，包括分块网格、局部细化、甚至与CAD软件联动优化模型等，这些都是在实际项目中非常有用的技巧。而且，作者在讲解过程中，并没有回避一些算法上的细节，比如有限体积法的基本原理在Icepak中的应用，这有助于我们更深入地理解软件的工作机制，从而更好地控制和预测仿真结果。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验非常流畅，即便是一些相对复杂的概念，也被作者用清晰易懂的语言和生动的图示进行了阐释。我尤其欣赏作者在讲解过程中所展现出的严谨态度和深厚的专业功底。书中并非简单地罗列操作，而是深入剖析了背后的物理原理和工程逻辑，这让我受益匪浅。例如，在讲解流体边界条件的设置时，作者不仅给出了具体参数的输入方法，还详细解释了不同类型边界条件的物理意义以及它们对仿真结果的影响。这让我能够更准确地理解和选择合适的边界条件，从而提高仿真的精度。此外，书中还包含了一些关于Icepak与其他ANSYS工具（如CFX、Fluent）的集成应用方面的介绍，这对于需要进行多物理场耦合仿真的工程师来说，提供了宝贵的参考。总的来说，这本书是一本集理论深度、实践指导和前沿视野于一体的优秀技术著作，对于任何想要在ANSYS Icepak领域有所建树的读者来说，都具有极高的阅读价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让我大开眼界！作为一名机械工程师，我一直在寻找能真正提升ANSYS Icepak使用效率的资源。之前看过一些基础教程，但总感觉不够深入，很多高级功能和优化技巧都摸不着门道。这本书的出现，简直像在茫茫技术海洋中找到了灯塔。我尤其对书中的案例部分印象深刻，它不仅仅是罗列命令和操作步骤，而是真正地从工程实际出发，讲解了如何在复杂的散热问题中应用Icepak进行建模、网格划分、求解和后处理。其中关于模型简化、网格自适应控制以及不同求解器设置对结果精度的影响，都提供了非常宝贵的指导。我还学到了如何有效地处理多物理场耦合问题，比如结合热应力分析，这对于评估电子设备在高温环境下的可靠性至关重要。书中的一些技巧，比如如何优化空气动力学边界条件的选择，以及如何进行参数化研究来找到最佳设计方案，都极大地提高了我的工作效率和设计水平。读完这本书，我感觉自己对Icepak的使用不再是停留在表面，而是真正掌握了其核心精髓，能够解决更多实际工程难题。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的案例选择非常贴近实际工程需求，能够帮助读者快速将理论知识转化为实践技能。我一直对服务器机箱的散热设计很感兴趣，而书中正好有一个详细的案例，讲解了如何利用Icepak模拟服务器内部的空气流动和温度分布。这个案例涵盖了从建立几何模型、定义材料属性、设置边界条件，到选择合适的物理模型、进行求解和分析结果。我印象最深刻的是，作者不仅展示了如何得到最终的仿真结果，还强调了结果的验证和解读，比如如何通过可视化手段（如温度云图、速度矢量图）来分析热量传递路径，以及如何根据仿真结果提出改进散热设计的建议。此外，书中还涉及了一些高级功能，比如辐射换热的考虑、风扇性能曲线的应用以及瞬态仿真的设置，这些都是在复杂工程项目中经常会遇到的问题。通过学习这些案例，我感觉自己对Icepak的掌握程度有了质的飞跃，不再是只会“点点点”的操作者，而是能够真正理解仿真背后的物理过程，并能运用Icepak来解决更复杂的工程挑战。

评分☆☆☆☆☆

万水出品必属精品，不解释，就是一定要有基础，这本书一开始就没有入门的废话，直接上高阶。

评分☆☆☆☆☆

东西收到很不错，学习当中。

评分☆☆☆☆☆

看看提高下

评分☆☆☆☆☆

不适合新手 不适合新手 不适合新手

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默认好评，看完了再来补充

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不错的，相信京东。

评分☆☆☆☆☆

配送书籍速度很快，质量也不错……

评分☆☆☆☆☆

好多了，很好，值得购买，多多支持！

评分☆☆☆☆☆

万水出品必属精品，不解释，就是一定要有基础，这本书一开始就没有入门的废话，直接上高阶。