SolidWorks FlowSimulation, Ставим, изучаем, обмениваемся опытом Опции

[ZodiaC]

После длительного перебора различных пакетов для тепловых расчетов, установил SW FlowSimulation 2013. Посчитал несколько радиаторов со свободной конвекцией, посмотрел возможности, удивился дружелюбности интерфейса, по моему мнению пакет - ничем не уступает Flotherm и IcePac, а в плане доступности к освоению их превосходит. В 2013 версию добавили много того что связано именно со спецификой электроники (ранее поюзал 2010 версию), модели двух резисторов с библиотекой, библиотека вентиляторов, пельтье, теловых трубок, библиотека материалов порадовала (там есть даже материалы печатных плат с разным количеством слоев). Планирую начать решать задачи с принудительной конвекцией. (в туториалах есть примеры именно для области электроники)

В этой теме предлагаю обмениваться опытом в изучении данного софта, давать ссылки на туториалы, литературу и личные примеры решения в области охлаждения электроники.


http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=4211115
Ставим и активируем согласно видео записи

[Radius-e]

Доброго дня! Тема более чем актуальна. Поддерживаю. На счет пакета, FlowSimulation это отдельный пакет под SolidWorks или его составная часть?

[ZodiaC]

Насколько я знаю историю FloWorks его разрабатывали и разрабатывают наши соотечественники в Москве, раньше он существовал как отдельный продукт, только под другим названием. Потом их забрали под себя DassaultSystems - разработчики Солида. Если я не ошибаюсь сейчас он существует в трех версиях: как модуль к солиду, как модуль к CATIA и как отдельный продукт. По функциональности они равнозначны, только самостоятельный ФлоВоркс имеет возможности построения 3D-моделей, а в интегрированных версиях 3-D моделирование осуществляется КАД системой, либо с помощью экспорта.
Руссифицировать продукт не рекомендую, т.к. во всей литературе описывается англоязычное меню, да и на последние версии я его не видел, а на более ранних версиях он был кривой.
Для начала освоения рекомендую книгу Алямовского: SolidWorks компьютерное моделирование в инженерной графике 2005 г, там есть раздел посвященный FloWorks. Там хоть и описывается старая версия, но для начала этого будет достаточно, чтобы составить общее представление о системе.
Вобщем дерзайте ставьте, будем вместе нарабатывать опыт.
В дальнейшем, при наличии времени думаю сделать пошаговые руководства по некоторым решаемым задачам в помощь новичкам.

[vadzh]

А хелп к Flow Simulation 2013 перевели на русский язык?

[ZodiaC]

К сожалению - нет. Но в Алямовском освящено много моментов по системе.
Также есть хелпы, тренинги, уроки - все на английском.

[vadzh]

Посчитал несколько радиаторов со свободной конвекцией, посмотрел возможности, удивился дружелюбности интерфейса, по моему мнению пакет - ничем не уступает Flotherm и IcePac, а в плане доступности к освоению их превосходит.

Да уж, по доступности и дружелюбности интрефейса FW однозначно в плюсе .
По возможностям IcePak и FloTHERM поинтересней будут.

[ZodiaC]

- C ICEPAC разбирался постольку поскольку - поэтому на первый взгляд. Точно он интереснее с точки зрения, что там используется решатель Fluent - мощный инструмент.
- С FloTherm разбирался - ничего там особенно интересного нет по сравнению с FW.
- По функционалу: FW с каждой версией его расширяет даже 2010 и 2013 версии имеют существенные отличия. Не стоит забывать, что книга на русском по системе - это тоже большой плюс,
простота интерфейса тоже далеко не на последнем месте, да и продукт этот в отличие от Fluent заточен для инженеров - не специалистов в области численных методов решения дифференциальных
уравнений (в FW используется метод конечных объемов) (EFD-продукт)
- В случае покупки лицензии (а она не такая уж и дорогая) можно рассчитывать на грамотную тех. поддержку - все таки разработчики системы сидят в Москве.
- Вобщем можно дискуссировать часами про плюсы и минусы тех или иных систем. Для себя я определился в какую сторону идти

[vadzh]

МСФВ

- C ICEPAC разбирался постольку поскольку - поэтому на первый взгляд. Точно он интереснее с точки зрения, что там используется решатель Fluent - мощный инструмент.
- С FloTherm разбирался - ничего там особенно интересного нет по сравнению с FW.
- По функционалу: FW с каждой версией его расширяет даже 2010 и 2013 версии имеют существенные отличия. Не стоит забывать, что книга на русском по системе - это тоже большой плюс,
простота интерфейса тоже далеко не на последнем месте, да и продукт этот в отличие от Fluent заточен для инженеров - не специалистов в области численных методов решения дифференциальных
уравнений (в FW используется метод конечных объемов) (EFD-продукт)
- В случае покупки лицензии (а она не такая уж и дорогая) можно рассчитывать на грамотную тех. поддержку - все таки разработчики системы сидят в Москве.
- Вобщем можно дискуссировать часами про плюсы и минусы тех или иных систем. Для себя я определился в какую сторону идти

Не защищаю ни один продукт, но полагаю, что в зависимости от конечной цели нужно подбирать соответствующий решатель (если позволяют финансы). FloTHERM как раз и заточен под электронику, на мой скромный взгляд именно FloTHERM-FlotHERM.PCB даёт адекватные результаты моделирования в цикличном процессе "ЭРЭ - печатная плата - корпус" и соответствующее нахождение оптимальной компоновки. FW всё же больше типичный MCAD пакет, для оценки теплопереноса модулей 3-4 уровней с возможностью учёта температурных режимов ЭРЭ в первом приближении. Всё это на данный момент.

Если связка SW+FW будет и дальше будет развиваться такими темпами, то у неё хорошие перспективы. Главное достоинство - параметрическое моделирование и CAE - всё в одном флаконе. Не требуются непредсказуемые операции экспорта-импорта, при этом простой интерфейс и логичность операций. Тем более, что к этому будут добавляться ещё разные simulations, особенно "механические". Однако здесь пока равных ансису нет.

[ZodiaC]

Во многом с Вами соглашусь.
Только вот опыт моделирования во Flotherm (не только мой личный) говорит о том, что таких уж точных результатов он не дает.
При сложной геометрии возникают траблы со сходимостью результатов, наверное решать у него слабоват...
Если говорить об ANSYS - то это продукт заточенный под инженеров-расчетчиков, посвящающих расчетам большую часть
своего времени, его изучение и правильное применение требует знаний численных методов и их потаенных камней.

В FW уже есть много возможностей по моделированию тепловых режимов электроники, а в перспективе будет только расширяться...

Ну впрочем, я ничего не навязываю - просто делюсь мыслями, в чем моделировать - решать Вам!:)

[ZodiaC]

http://www.cadtv.ru/kak-delat-raschety-s-p...low-simulation/

В видео рассказывается что такое SolidWorks Flow Simulation и какие расчеты вы можете делать с его помощью.
Пример оптимизации расстановки компонентов в электронном блоке при помощи анализа температурного потока.

Видео конечно не руководство к действию - но для общего понимания подойдет!:)

Сообщение отредактировал ZodiaC - Feb 27 2013, 06:38

[ZodiaC]

Еще один видео урок по моделированию течений в трубе сделан одним энтузиастом:
http://depositfiles.com/files/1454424
Видео урок с комментариями - тем кто хочет изучать FW, посмотреть полезно.

Сообщение отредактировал ZodiaC - Mar 5 2013, 17:45

[Iptash]

Интересная "примочка" для SW. Спасибо за видео.

[ZodiaC]

Пожалуйста.
По возможности буду еще делиться информацией.

[ZodiaC]

Еще несколько видеороликов по системе:
http://www.youtube.com/watch?v=d6T-dvi2znk
http://www.youtube.com/watch?v=qUkE3syXAdg
http://www.youtube.com/watch?v=94cjtRQ33oA

Сообщение отредактировал ZodiaC - Mar 26 2013, 13:48

[ZodiaC]

Вот здесь: http://www.cadflo.com/video/
Есть примеры (на русском языке) для FLOEFD (он же SW FlowSimulation) в том числе для области электроники и расчетов светодиодов.

[vadzh]

Во многом с Вами соглашусь.
Только вот опыт моделирования во Flotherm (не только мой личный) говорит о том, что таких уж точных результатов он не дает.
При сложной геометрии возникают траблы со сходимостью результатов, наверное решать у него слабоват...

О да, настроить флотермовскую сетку это тот ещё гемор. В отличие от FS нужно долго возиться с заданием краевых условий. А вот решатель у него вещь, по оптимизации пока нет равных.
По точности сравнивал экспериментальные результаты с матмоделированием разогрева кристаллов ИС между FloTHERM, Icepak и FS - пока FloTHERM однозначно впереди. FS хорош для общего анализа картины нагрева и обнаружения проблемных мест, если нужно лезть глубже или выполнять оптимизацию - пока ступор. Но тут кому-что надо.

Терзают тайные надежды, что в SW2014 интерфейс Flow Simulatuion будет полностью на русском языке + русская документация. О кто-нить знает?

[ZodiaC]

Мне кажется что навряд-ли появится документация на русском, пока в России не станет более или менее приличное количество официальных пользователей.
Мы вообще собираемся приобретать лицензию, тогда можно будет помучить разработчиков в Москве на этот счет
У меня такое ощущение, что по функционалу FS с каждой версией будет приближаться к FloTherm, так что верим, надеемся, ждем, Mentor как мне кажется сейчас больше времени уделяет FloEFD чем FloTherm.
Большой плюс - это конечно прямой интерфейст с CAD-системами - катиа, про-инженер, солид воркс - в них на данный момент можно встроить FloEFD.
Сравнивал эксперимент и расчет в FloEFD - результаты очень похожи, разница невелика, ну меня устраивает во всяком случае, мне программа служит для прикладных задач.

[AndreiUS]

Здравствуйте! Потихоньку изучаю SolidWorks Flow Simulation. Нарисовал модель корпуса со всей трепухой, задал условия для моделирования и вот тут возникла пара вопросов:
1. Компьютер не очень мощный, оперативной памяти 3ГБ. При запуске моделирования все начинает тормозить, SW ругается на нехватку памяти, но тем не менее продолжает работать, несколько часов. Причина такого поведения именно в нехватке ресурсов оперативной памяти? Какой объем памяти обычно достаточен для большинства не очень сложных проектов?
2. Пока что не нашел примера по моделированию скорости нагрева. Нужно узнать за какое время нагреется воздух в определенном объеме. Возможно ли это в SW?

[fider]

Здравствуйте! Потихоньку изучаю SolidWorks Flow Simulation. Нарисовал модель корпуса со всей трепухой, задал условия для моделирования и вот тут возникла пара вопросов:

1. Да, на 3 Гб оперативной памяти считать трудно и часто бесполезно. Если геометрическая модель не совсем примитивная. Лучше бы 64-разрядную систему и оперативной - минимум 8 Гб, лучше 16. Все определяется сеткой и связанным с ней массивом неизвестных. Здесь задача газодинамическая, поэтому еще объем задачи возрастает из-за дополнительных уравнений и применения спец.сетки. Во-вторых по сравнению со статикой здесь нестационарные процессы и все точки по времени рассчитываются последовательно. У нас, например, одна задача для упрощенной конструкции блока с принудительным охлаждением считалась от 2 часов при 8-ядерном процессоре и 16 Гб оперативной памяти. А надо было еще просчитывать варианты конструкции.
2. Время нагрева можно посчитать. Я бы сначала прикинул мысленно условно-потолочно до расчета на компьютере хотя бы порядок. А потом бы только проводил расчет.

[AndreiUS]

Да, на 3 Гб оперативной памяти считать трудно и часто бесполезно

Ясно, будем увеличивать.

Время нагрева можно посчитать. Я бы сначала прикинул мысленно условно-потолочно до расчета на компьютере хотя бы порядок.

Примерно уже знаю, провел несколько реальных экспериментов. Теперь надо все это моделировать исходя из различных условий.

[ZodiaC]

1. У меня на работе 16 ГБ оперативки, 8-ядерный процессор, система Х64. Недавно рассчитывал блок, одна итерация расчета занимала 3 часа, при том что блок был максимально упрощенным. Многое зависит от размера сетки.
2. Посчитать можно - сделать нестационарный расчет и посмотреть график нагрева воздуха от времени. Но! Время расчета будет намного дольше чем стационарном расчете.

Вобщем выводы: конструкцию нужно максимально упрощать (только не переусердствовать), для расчетов нужно держать мощный 64 разрядный компьютер (кластер), задачи можно для начала прогонять на более грубой сетке, удачи!

С уважением!

[Graal]

Моделирую поток воды через сборку шарового крана в SolidWorks Flow Simulation 2013. Модель и граничные условия задаю по первому уроку книги SolidWorks Flow Simulation 2009 Tutorial. При попытке запуска расчета SolidWorks прекращает работу и предлагает перезапуск программы. Другие программы (SolidWorks Motion, SolidWorks Simulation) работают нормально.

Подскажите, в чем может быть причина ошибки и как выполнить этот простой расчет для начинающих.

Параметры системы:
Mobile Intel DualCore i5, 2400 MHz, SDRAM 8 ГБ DDR3-1600;
Windows 7 Ultimate Edition, 64-bit SP1;
SolidWorks 2013 x64 SP 4.0

[fider]

Подскажите, в чем может быть причина ошибки и как выполнить этот простой расчет для начинающих.

Не то чтобы нет желания ответить. Но сразу сказать, что не так, трудно.
Может быть SolidWorks c "железом" не очень дружит, а может что-то в настройках расчета надо поправить?
Как вариант, попробовать сделать на другом компьютере. Или еще раз перепроверить ввод всех данных.
Может проблемы с заданием входа и выхода - inlet и outlet (если правильно помню) или с доп параметрами?

[Graal]

<погрызли мыши>
Как вариант, попробовать сделать на другом компьютере. Или еще раз перепроверить ввод всех данных.
Может проблемы с заданием входа и выхода - inlet и outlet (если правильно помню) или с доп параметрами?

В любом случае, спасибо за обратную связь... О проверке на другом компьютере думал. Как только доберусь - проверю и отпишусь.

Сделал downgrade. На SolidWorks 2012 SP5 (х64) расчет был благополучно запущен и завершен. Так что входне параметры заданы верно.
Upgrade до SolidWorks Flow Simulation 2014 не помог. Та же проблема

В принципе могу держать на машине две инсталляции, но если кто нибудь сможет дать наводку на лечение проблемы в 2013/2014 FS - буду благодарен

[vadzh]

Здравствуйте! Потихоньку изучаю SolidWorks Flow Simulation. Нарисовал модель корпуса со всей трепухой, задал условия для моделирования и вот тут возникла пара вопросов:
1. Компьютер не очень мощный, оперативной памяти 3ГБ. При запуске моделирования все начинает тормозить, SW ругается на нехватку памяти, но тем не менее продолжает работать, несколько часов. Причина такого поведения именно в нехватке ресурсов оперативной памяти? Какой объем памяти обычно достаточен для большинства не очень сложных проектов?

3 ГБ, конечно, маловато. Для начала я бы убрал всю "трепуху" как вы назвали и оставил бы только упрощённый корпус, чтобы посмотреть правильно ли в принципе заданы краевые условия. Если сетка строится корректно, расчёт имеет прогресс, значит, скорее всего проблема в нехватке памяти. Даже для простых сборок SW2013 нужно иметь не менее 6 Гб. Далее наращивайте свою сборку, но не вкидывайте в расчёт всю "трепуху", а делайте это поэтапно. Бывает проблема лишь только в каком-нибудь единственном компоненте, который вообще можно не учитывать (мелкие пазы, скругления, взаимосвязи и т.п.). Обращайте внимание как строится сетка, это ключевой момент в применении CFD. Старайтесь максимально упрощать детали, если это не влияет на теплоперенос.

[Graal]

Моделирую поток воды через сборку шарового крана в SolidWorks Flow Simulation 2013. Модель и граничные условия задаю по первому уроку книги SolidWorks Flow Simulation 2009 Tutorial. При попытке запуска расчета SolidWorks прекращает работу и предлагает перезапуск программы. Другие программы (SolidWorks Motion, SolidWorks Simulation) работают нормально.

Подскажите, в чем может быть причина ошибки и как выполнить этот простой расчет для начинающих.

Разобрался. Причина в брэндмауэре DrWeb. Как только его отключил - Flowsimulation заработал. Написал ябеду в техподдержку DrWeb. Надеюсь, внесут в список исключений.

[AndreiUS]

Возвращаюсь с первыми результатами. Добавил оперативной памяти до 24ГБ, и запустил на расчет внутреннюю задачу в стационарном режиме. В итоге FS проработал около двух суток в непрерывном режиме, сходимсоть всех целей 100%, результаты очень похожи на правду. Посмотрю теперь что будет в нестационарном режиме...

[fider]

Очень интересно было бы посмотреть.
Поделитесь?

[AndreiUS]

Очень интересно было бы посмотреть.
Поделитесь?

Да там и смотреть то особо не на что. Утепленный герметичный корпус, внутри 3 платы с разными (греющимися) кристаллами, модули питания, радиаторы, вентилятор. Диапазон температур тепловыделяющих элементов получился от 86 до 118 градусов. Средняя температура воздуха ~60, при внешней 20. Граничное условие задал в виде внешней стенки.

Про нестационарный режим ZodiaC был прав, расчет где-то на порядок дольше по времени. Видимо придется сильно упрощать внутренности, иначе не дождусь.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[fider]

Да там и смотреть то особо не на что...

Спасибо за ответ.
Интересно, как движется воздух.
Просто у нас при расчете вариантов вентиляции блока с вентиляторами прослеживалась свзь:
при больших завихрениях внутри (неламинарный поток) заметно ухудшался тепловой режим.

[AndreiUS]

Подскажите, пожалуйста, что я неправильно делаю. Внешняя задача (чип 10Вт + радиатор), теплопроводность в твердых телах, граничное условие задано в виде реальной стенке с определенным коэф. теплоотдачи. Получается вот такая странная картина - окружающая температура воздуха под 500 град., при температуре самого чипа около 50. Что я упустил? При граничном условии в виде давления окружающей среды температура вообще остается постоянной.


Кажется разобрался, надо было включить опцию "Гравитация".

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ZodiaC]

Там еще нужно выбрать ось для гравитации (т.е. дать понять системе где у вас небо, где земля))

[AndreiUS]

Там еще нужно выбрать ось для гравитации (т.е. дать понять системе где у вас небо, где земля))

Это само собой, с этим разобрался.

ZodiaC, не могли бы Вы подсказать почему SolidWorks столь странно отрисовывает картину в сечении (прикреп. изображение). На границе между горячим чипом и воздухом существует плавный переход температуры, НО ПОЧЕМУ тогда SolidWorks отрисовывает это неправильными цветами? Судя по цвету происходит скачок температуры, но на самом деле это не так. В свойствах "Картины в сечении" задана просто "Температура".

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ZodiaC]

Может быть что-то с масштабами отображения цветов у вас не так стоит. К сожалению сейчас у меня flowSimulation не стоит на компьютере, если найдется свободное время на выходных - поставлю и попробую ваш случай смоделировать, тогда попробуем разобраться.

[ZodiaC]

Мне кажется у вас не включен результат распределения температур в твердых телах, попробуйте включить его (пояснения вложенных картинках)
Тогда должны появиться две температурные шкалы.

Сообщение отредактировал ZodiaC - Jan 19 2014, 08:26

Эскизы прикрепленных изображений

 

[AndreiUS]

Мне кажется у вас не включен результат распределения температур в твердых телах

Дело не в этом. При задании "Картины в сечении" я могу указать 3 температуры:
1. Просто температуру (рисунок 1) - тогда одновременно будет представлена картина распределения температуры как в твердом теле, так и в газе. Именно с этим и возникает проблема отрисовки - цвета неправильные, хотя сами температуры корректные.
2. Температуру в твердом теле (рисунок 2). Все отрисовано правильно, никаких замечаний.
3. Температуру в текучей среде (рисунок 3). Все отрисовано правильно, никаких замечаний.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[bamgran]

Может кто-нибудь посоветовать справочники для выполнения тепловых расчётов?
С параметрами материалов, температурного сопротивления, излучаемость и т.п.

Есть какие-либо тонкости в методике построения модели?
Ни как не найду параметры материалов корпусов компонентов.
Как учитывать при моделировании толстые полигонамы меди во внутренних слоях?

[injener]

Уонг - Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров

[DevL]

подымаю вроде старую тему - сорри, но есть вопрос
SW все хорошо делает но только на одной машине, в итоге для одной симуляции надо порядка 30 часов,

на что поглядеть что бы солвер разбрасывался по сети ?

[_Sergey_]

В этой среде можно посчитать температуры, если на плате стоят QFN-ы?

Грубо говоря, печатная плата 16 слоев 10 на 10 см, десяток QFN-ов на этой плате.
Суммарное энергопотребление в районе 12-15Вт.
Небольшой радиатор, видимо обдуваемый..

Нужно посмотреть, кто будет перегреваться при определенных условиях.
В общем, определить приемлемые условия эксплуатации..

Вопрос в общем-то даже возможно/невозможно, а прикинуть время расчетов с точностью градусов 10..

Сообщение отредактировал _Sergey_ - Apr 8 2016, 08:19

[injener]

В этой среде можно посчитать температуры, если на плате стоят QFN-ы?

Грубо говоря, печатная плата 16 слоев 10 на 10 см, десяток QFN-ов на этой плате.
Суммарное энергопотребление в районе 12-15Вт.
Небольшой радиатор, видимо обдуваемый..

Нужно посмотреть, кто будет перегреваться при определенных условиях.
В общем, определить приемлемые условия эксплуатации..

Вопрос в общем-то даже возможно/невозможно, а прикинуть время расчетов с точностью градусов 10..

А почему бы и нет? Понятно, что придется повозиться, создавая модель. Но, чем точнее ее создадите, тем точнее будет рассчет

[_Sergey_]

Печатная плата представляется неким однообразным элементом с неким приблизительным тепловым сопротивлением?