Ansys Mechanical｜使用Trace Mapping建立PCB板的有限元模型
Trace Mapping需要使用ECAD的方法
传统方法 vs ECAD方法
传统方法既繁琐又费时。以下是一些数据：
导出电路板布局的step文件大约需要30分钟。
导入Ansys SpaceClaim中大约需要10分钟。
进行布尔运算和共享拓扑操作大约需要24小时甚至更久。
而ECAD方法更加快速且准确。
从ECAD数据映射每层中的金属组分(metal fraction)。
需要导入一个ECAD文件。
形成高度准确且快速的解决方案。
通过保持模型逼真度和流畅的工作流程，平衡好计算速度和准确度关系。
例子：PCB板由多个物体组成，结构复杂
ECAD方法和仿真流程
网格划分时，在笛卡尔网格上计算金属组分。
金属组分用于确定 CFD/FEA 网格中每个单元的正交各向异性电导率。
Mechanical中有4种进行trace mapping仿真流程，每一种流程会根据不同标准提供对应理解。
仿真流程1
SIWave→Icepak→Mechanical: 电热应力工作仿真是十分先进的模拟计算。
1. SIWave提供了最全面的PCB载荷 (其连接到Icepak，下图未展示)，Icepak是同类产品中最好的电子冷却仿真软件。
2. Icepak的温度可以反馈回SIWave中，探究它们对焦耳热的影响。
3. 使用Trace Import细化Icepak & Mechanical所需网格。
仿真流程2
SIWave→Mechanical
1. SIWave提供最全面的PCB载荷。
2. Mechanical准确仿真“传导为主导”的热传递。
3. 使用Trace Import细化Mechanical所需网格。
4. 可以直接连接到结构分析仿真(下图未展示)。
仿真流程3
Mechanical
1. 需要所有物体的详细网格。
2. 使用时仅需要Mechanical-Enterprise许可证。
3. 简化一系列载荷和BC值。
4. 可以直接连接到结构分析仿真(下图未展示)。
5. 可以完全耦合所有自由度。
仿真流程4
Trace Modeling也非常适用于Ansys Sherlock。
1. Sherlock可以使用trace定义来创建PCB板上走线和导通孔等各个结构。
2. 提供更准确的跨层材料属性。
3. 增加所需单元的数量和复杂性。
SIWave → Mechannical仿真
ECAD几何可以直接导入到SpaceClaim中创建可以使用的几何实体或者壳模型。
将材料Trace Mapping到Mechanical中进行结构或热分析。
