万博ANSYS的博客
2016年11月11日
导入ECAD跟踪数据，以便更好地进行热和振动分析
我们的许多客户都从跟踪导入功能中获益万博Ansys机械，它解释了铜分布在印刷电路板(PCB)或组装的印刷电路板(PBA)的每一层上的影响，用于您的热应力分析、模态、冲击和随机振动模拟。只要想想——你可以在目前花在集中参数模型上的时间的一小部分内获得自信地做出工程决策所需的准确性。在这篇文章中，我将给你一个简单的概述和解释的过程。
对于那些不熟悉跟踪导入思想的人来说，重要的是要强调详细的跟踪、过孔等没有被网格化。相反，是材料属性被映射到有限元网格上。如图1所示，该功能是通过拖放外部数据来实现的，以将数据连接到模型单元的任何结构模拟。在底层，trace import函数根据每个元素中金属和电介质的分数对材料属性执行“混合规则”计算，然后将这组材料属性分配给每个有限元。在添加跟踪导入之前，您需要首先创建PCB几何形状，为每一层提取金属分数，然后计算等效的集总材料属性集。这不仅是一个耗时且乏味的过程，而且提供的解决方案的准确性也大大降低
图1。工作台平台的屏幕截图跟踪信息连接到结构分析中，SpaceClaim用于PCB层几何。
现在我们已经有了轨迹信息，而没有对轨迹进行网格划分，那么PCB几何图形从何而来呢?万博Ansys SpaceClaim。SpaceClaim 3-D建模软件过滤掉所有详细的跟踪信息，只将PCB层导入Ansys Mechanical。万博万博Ansys Mechanical随后对PCB层进行网格划分，并将空间分布的材料属性映射到这些层上。
这个过程中最常见的缺陷是在将几何图形导入到SpaceClaim的第一步:设置导入模式来层拓扑．设置在ECAD文件选项的SpaceClaim选项(可通过文件→获取SpaceClaim选项）.
如果你愿意层几何，您将导入所有详细的跟踪信息。注意，在图2A中层拓扑选择时，只导入PCB层，而在图2B中采用层几何选择，27,238个代表组件、走线、过孔等的体是进口的，几乎不可能进行网格划分。这就是为什么我们要使用trace import
图2。(A) ECAD文件选项上的层拓扑选择过滤了大多数细节。(B) ECAD文件选项上的图层几何选择导入27,238个体，这几乎是不可能网格的。
现在几何图形已经导入SpaceClaim，您可能想要添加热源组件或在静态或动态结构分析中研究其连接完整性。您可以在spacecclaim环境中这样做。重要的是要意识到PCB在Ansys中必须保持多体组件，并且使用接触元件将PCB连接到添加的组件。万博这意味着在SpacecClaim中，PCB的所有层必须在其自己的唯一组件中，并且其拓扑必须共享。
甚至在导入ECAD几何图形时层拓扑被选中的、零散的组件可能会被导入——这包括在本教程中。注意，在图3中，在STP组件下导入了杂散部分组件(STP)。你可以不勾选组件(STP)这些隐藏的部件将不会被导入到Ansys Mechanical，或者右键单击万博组件(STP)并选择移动到新组件．不管你的选择，拓扑的STP组件必须共享如图4A所示。这就创建了PCB的多体部分[整体网格]，这是跟踪导入映射材料属性所必需的。
图3。导入TGZ文件的SpaceClaim屏幕截图。PCB层必须包含在自己的组件中。
图4。(A) PCB的拓扑必须共享，以在ANSYS Mechanical中创建一个多体部件。(B)如果PCB上有任何其他部件或组件，它们的拓扑必须不共享，将万博使用ANSYS Mechanical中的接触元件将它们连接在一起。
现在PCB组件具有共享拓扑，在SpaceClaim中添加组件的技巧是首先确保没有合并挤压零件时选择选项，然后用直尺将零件定位到PCB边缘外，如图5所示。一旦按照这里的描述添加了组件，或者选择移动组件(STP)对于新组件，您需要返回到图4B，并确保所有这些组件和部件的拓扑不是共享的。接触元件将用于将PCB连接到这些额外的部件和/或组件。
图5。向PCB添加组件的技巧。创建部件时选择“不合并”，并使用标尺定位部件(例如PCB边缘)。
在SpaceClaim中定义几何图形并导入Ansys Mechanical后，将轨迹信息导入到PCB主体上。万博如果除了PCB之外的部件已经导入，那么确保在确定导入的跟踪时只选择PCB主体，如图6所示。注意，多个pcb及其跟踪文件可以合并到同一个分析中;每个都有自己独特的外部数据修饰符，如图所示File1图1和图6。记住将PCB的每一层分配为介质(通常是FR-4)几何并在import Trace下定义金属材料，如图6所示。一旦PCB网格化并导入了跟踪信息，用户就可以查看金属分数，如图6所示。
Ansys Mechanical和Space万博Claim能够导入的ECAD文件格式包括:Cadence BRD/MCM/SIP、odb++ [TGZ]、Ansoft ANF、Icepak BOOL+INFO或COND+INFO。这里的示例导入一个odb++ [TGZ]文件。如图1所示，如果模拟的全局CS和ECAD文件不同，则可以应用刚体转换。
指出跟踪导入函数是同一个函数可能会很有用万博Ansys Icepak已经发布了几个版本。Icepak是一个Ansy万博s模块，使用Ansys Fluent求解器提供一流的电子冷却模拟。当传热以传导为主时，也可以在Ansys Mechanical中进行热分析。万博来自Icepak或Ansys Mechanical的温度分布可以很容易地映射到Ansys Mec万博hanical进行热应力分析。
裂纹焊点是由连接组件体和板的丙烯酸保形涂层的玻璃过渡效应引起的。
如果您想了解更多关于跟踪导入功能的信息，我们有很多额外的资源供您参考万博Ansys结构．
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