SOLIDWORKS 热仿真主要通过SOLIDWORKS Simulation和SOLIDWORKS Flow Simulation两大模块实现,支持稳态/瞬态热分析、热应力耦合及流体热传递仿真。
核心功能与分析类型
SOLIDWORKS Simulation 热分析:专注于固体内部热传导、热应力及温度场仿真,适用于评估产品在温度变化条件下的性能表现。
稳态热分析:模拟系统达到热平衡后的稳定温度分布,适用于评估芯片长期工作温度、散热器尺寸等。
瞬态热分析:关注温度随时间的变化过程,可指定时间曲线和温度曲线来模拟热源、对流、热流量等参数的动态变化。
热 - 应力耦合:分析温度变化导致的热膨胀或收缩引起的结构变形和应力,预测潜在的材料永久变形或断裂风险。
SOLIDWORKS Flow Simulation 热分析:模拟流体流动、热传递和流体作用力,支持液体和气体流动中的热交换分析。
支持低速和超音速流动模拟,可分析多种流体类型的流动。
提供 HVAC 模块和电子冷却模块等行业专用工具。
2025 年新增智能自动化功能,能够提供更深入的设计洞察。热仿真操作流程
创建分析项目:在 SolidWorks 中加载模型,转到 Simulation 模块,右键单击"Study"选择"New Study",选择"Thermal"作为分析类型。
定义材料属性:包括热导率、比热容、密度和热膨胀系数等热学性质,SolidWorks 提供丰富的材质库供选择。
设定边界条件:指定温度:在物体表面设定具体温度值。
热流边界:设定物体表面的热流密度。
对流边界:设定物体表面与周围环境的对流换热系数和环境温度。
辐射边界:设定物体表面的辐射换热系数和环境温度。
热源设置:可选择点热源、线热源或面热源,插入体积热源并输入功率大小。
网格划分:使用自动或手动网格处理方式,网格级别越高越精细但分析时间越长。
运行分析并查看结果:软件自动求解热传导方程,提供切面图、表面图、等值图、点参数等方式观察温度分布结果。
典型应用场景
电子散热分析:评估芯片散热器尺寸是否足够,分析导热界面材料、散热器、空气等散热路径上的热阻。
金属材料温度仿真:分析金属零件在不同时间和空间位置的温度分布,预测热变形和应力。
多物理场耦合:支持热 - 应力、流 - 固、振动 - 声学耦合计算,系统自动传递载荷与边界条件。
注塑成型研究:SolidWorks Plastics 提供注塑成型仿真,2025 年版本速度提升达 30%,排气仿真更贴近真实情况。
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