1.1　Icepak概述及工程应用

ANSYS公司是世界著名的CAE供应商，经过近50多年的发展，已经成为全球数值仿真技术及软件开发的领导者和革新者，其产品包含电磁、流体、结构动力学三大产品体系，可以涵盖电磁领域、流体领域、结构动力学领域的数值模拟计算，其各类软件不是单一的CAE仿真产品，而是集成于ANSYS Workbench 平台下，各模块之间可以互相耦合模拟、传递数据，因此，使用ANSYS数值模拟软件，可以将电子产品所处的多物理场进行耦合模拟，真实反映产品的EMC分布、热流特性、结构动力学特性等。目前，ANSYS系列软件被广泛应用于各类电子产品的研发流程中，很大程度上加快了产品的研发进程。

Icepak软件于2006年被ANSYS收购，ANSYS公司开发了与Icepak相关的各类CAD、EDA接口，当前最新的版本是ANSYS Icepak 2020。本书基于ANSYS Icepak 2020进行讲解，与之前的各个版本相比较，此版本在很多方面做了较大改进。

ANSYS Icepak 2020是ANSYS系列软件中针对电子行业的散热仿真优化分析软件，电子行业涉及的散热、流体等相关工程问题均可使用ANSY Icepak进行模拟计算，如强迫风冷、自然冷却、PCB各向异性导热率计算、热管数值模拟、TEC制冷、液冷模拟、太阳热辐射、电子产品恒温控制计算等工程问题。

ANSYS Icepak 2020与主流的三维CAD软件具有良好的接口，同时可以将主流的EDA软件输出的IDF模型及PCB的布线过孔文件导入进行模拟计算。ANSYS Icepak 2020具有丰富的物理模型，其使用ANSYS Icepak作为求解器，具有求解精度高等优点。目前在航空航天、机车牵引、消费电子产品、医疗器械、电力电子、电气、半导体等行业有着广泛的应用。

ANSYS Icepak 2020在电子散热仿真及优化方面主要有以下特征：

✧　基于对象的自建模方式，快速便捷建立热模型；

✧　快速稳定的求解计算；

✧　自动优秀的网格划分技术；

✧　与CAD软件/EDA软件有良好的数据接口；

✧　与电磁、结构动力学软件可以进行耦合计算；

✧　丰富多样化的后处理功能等。

另外，ANSYS Icepak能够仿真的物理模型主要包含以下几方面：

✧　强迫对流、自然对流模型；

✧　混合对流模型；

✧　PCB Trace及导体的焦耳热计算；

✧　热传导模型、流体与固体的耦合传热模型；

✧　丰富的辐射模型（S2S模型、Discrete Ordinates 模型、Raytracing 模型）；

✧　PCB各向异性导热率计算；

✧　稳态及瞬态问题求解；

✧　多流体介质问题；

✧　风机非线性曲线的输入；

✧　IC的双热阻网络模型；

✧　太阳辐射模型；

✧　TEC 制冷模型；

✧　模拟轴流风机叶片旋转的MRF功能；

✧　电子产品恒温控制计算；

✧　模拟电子产品所处的高海拔环境等。