Simcenter-3D电子行业推广策略课件

1、Simcenter 3D电子行业推广策略Simcenter 3D电子行业应用案例讲解.主题电子行业仿真竞争分析如何通过优势功能打动客户Siemens思维，全流程仿真解决方案未来可扩展Quiz军工电子行业传统仿真应用和竞争分析Ansys: MechanicalDassault Systemes:AbaqusMSC：MSC NastranSiemens:NX NastranAnsys:IcepakFluentSindaGSindaFluentSiemens:PLMSimcenter ESCSSTMentorFlowThermalFlow EFDAnsys:HFSSSiwaveDassault Sy

2、stemes:CSTSiemens:NX MagneticsInfolytica散热分析（空间热力学和电子散热）随机振动和冲击等电磁场分析多学科优化散热分析、振动分析、电磁场分析、优化分析及疲劳等Altair:HyperworkOptistuctDassault Systemes:ToscaIsightMSC:MSC NastranSiemens:NX NastranHeedsGJB150.3-86 军用设备环境试验方法高温试验 GJB150.4-86 军用设备环境试验方法低温试验GJB150.15-86 军用设备环境试验方法加速度试验 GJB150.16-86 军用设备环境试验方法振动试验

3、GJB150.17-86 军用设备环境试验方法噪声试验 GJB150.18-86 军用设备环境试验方法冲击试验 GJB 1389-92 系统电磁兼容性要求GJB/Z 27-1992 电子设备可靠性热设计手册GJB/Z 299A-1991 电子设备可靠性预计手册Altair:HyperworkOptistuctDassault Systemes:ToscaIsightMSC:MSC NastranSiemens:NX NastranHeeds高科技电子行业传统仿真应用和竞争分析MSC：MSC NastranAnsys: MechanicalDassault Systemes:AbaqusSiem

4、ens:NX NastranLanmantech：LS-DynaAnsysAltairSiemens:Ls-Dyna接口Dassault Systemes:AbaqusMSC:DytranSiemens:NX NastranAnsys:IcepakFluentSiemens:PLMSimcenter ESCMentorFlowThermalFlow EFD跌落分析振动分析散热分析优化分析跌落分析、振动分析、散热分析、优化分析及疲劳、噪音、机构运动、电磁场等电子行业传统仿真分析总结3、在很多功能上有独特的优势，不管从全面性上还是单点优势上，可以体现我们的竞争优势；1、从传统仿真推广的角度上来讲，

5、我们算是后来者，不管是竞争对手的先入为主、品牌效应还是客户的惯性思维，都给我们的销售推广带来一定的困难；4、单纯从点上谈仿真应用竞争激烈，需要扩大仿真概念，跟客户讲整体解决方案更能体现西门子仿真价值。2、但是从理念上和技术上，我们已经不弱于任何一家竞争对手，我们提供了非常全面的解决方案，利用设计仿真一体化和前后处理的易用性，极大的提升仿真建模和再利用的效率。某电子所仿真规划 Simcenter仿真数据管理、Simcenter 3D和Simcenter TestSimcenter 切入点：Simcenter 3D能够提高仿真效率，只需要原来一半的时间仿真和试验协同，能够提升仿真的可靠性仿真数据管

6、理，实现设计和仿真的协同客户项目背景：设计工具：Catia；热分析：FloEFD和Flotherm；（单项目时间4天）结构和振动：HyperMesh+MSC Nastran（单项目时间5天）仿真应用案例动力响应分析工具包:Simcenter Response Simulation基于模态法的结构动力学分析瞬态响应分析频率响应分析随机分析冲击分析、跌落仿真DDAM虚拟测试虚拟应变片、应变花虚拟运动传感器 （位移速度与加速度传感器）响应分析 Attaches RS to OP2 file Define damping函数管理器 Create, edit, copy functions to be

7、used for loading传感器 Set of pre-defined locations for response calculation事件 Define dynamic analysis type函数工具 Function operators for creation, conversion, import, other processing Java toolkit Allows user-defined function operators激励 Concentrated loads Distributed loads DDAM loads函数数学运算 (FTK) Single

8、math Multi math Overall math Min/Max Generators 动力响应分析工具包:Simcenter Response Simulation强大的函数创建和转换工具中航工业615所通讯机箱随机振动分析 Simcenter Response Simulation直升机机载随机振动GJB150.16-1986发动机旋转部件引起的宽带谱螺旋桨桨叶提升力引起的窄带尖峰谱结果随机振动的应力的均方根局部应力均方根云图结构几何模型随机振动激励曲线PCB Exchange & Electronic Systems Cooling统一平台自动化的分析流程自动转换建立MCAD自动

9、导入并创建PCB叠层、自动计算每层附铜率、自动计算等效热传导系数自动创建PCB组件模拟电子元器件自动创建热流耦合分析解算方案，并建立对流到环境条件和电子元器件条件计算温度和空气流体动力学ECADSimcenter 高级热流耦合分析:流体域创建：表面包裹技术局部解析度约束应用到曲面包络方法以使选定区域中的流体细化或粗化，从而在曲面包络工具生成的流体中保留更多细节，或者移除不需要的细节。此约束很容易使用仿真导航器来管理，并可将其方便地复制到模型中的其他流体域方法Simcenter 高级热流耦合分析:电子元器件模拟Automatic lumped parameter representation o

10、f Component-On-Board双电阻模型- Standard JEDEC单电阻模型- Simple component with no junction零电阻模型- To model just a heat loadSimcenter 高级热流耦合分析:热耦合耦合技术连接不同的或者不连接的面不同单元类型之间热传递对流, 辐射和传导等热耦合类型 不管从芯片到PCB，还是从芯片到冷板，我们采用了导热硅胶，不能够直接通过面与面传热来设置，同时其他软件中通过接触传热也会形成板间传热误差，采用热耦合能够考虑导热介质的影响，又可以避免计算误差。从芯片到冷板,热耦合导热系数设置：硅胶导热垫热传导系

11、数为5W/m-C.厚度为1.6mm,所以设置从芯片到冷板导热系数为:K=5*103/1.6=3125 W/mm2-C某电子锁所通讯机箱随机振动分析 Simcenter Response Simulation系统级电子散热ECAD转换装配有限元PCB组件PCB叠层和附铜率结果对比计算温度最高温度101.68度，试验温度97.8度，仿真与试验误差3.98%热分析几何模型外部空气域网格模型整体温度分布云图外部空气域流体流线图主PCB温度分布云图Simcenter 高级热流耦合分析:一维管网模拟的综合能力Simcetner热力学集成了一个一维管网模拟的综合能力流体网络采用一维单元来模拟管道实体几何可以

12、用来定义一维管道单元的横截面可以施加进口和出口边界条件可以定义风扇/泵 来施加边界条件和初始驱动力一维管道单元中的热传导通过“对流热耦合”来完成在用户界面上通过选择两个单元组来添加热耦合连接: 分析师可以完全控制那些单元可以进行热耦合热耦合允许对流传热到一个或者多个壁面.一维管网可以附着到三维流体动力学区域表面上变压器散热分析 Simcenter Thermal/Flow仿真功能：散热器内部流体采用1D管流，极大的减少了散热器计算的规模，使大型散热器计算成为可能，提高了类似产品的仿真效率（该功能其他CFD软件不具备）独有的高级对流热耦合，模拟散热器内部流体到散热器的管流对流换热自动连接1D管流

13、和3D流体，实现不同流体之间的流体动力学计算独特的后处理，能够在云图状态同时显示几何模型，更加直观的查看后处理结果客户项目背景：设计工具：NX流体动力学仿真：Fluent竞争对手：Ansys和达索（SW Simulation）变压器散热分析 场景说明-变压器散热分析说明网格模型： 部件中的单元总数： 3257523 部件中的节点总数： 587286 梁单元数： 6585 三节点三角形单元数： 352950 四节点四面体单元数： 2897988计算效率： 单工况计算时间仿真分析计算结果：总体温度结果内部线圈和支撑温度分布云图油箱和散热器总体温度分布云图仿真分析计算结果：散热器温度结果散热器右侧温

14、度分布云图散热器左侧温度分布云图散热器下部温度分布云图散热器上部温度分布云图备注： 从散热器温度分布云图可以看出，工业油循环从散热器上部管口流入，从下部流出，所以下部温度低于上部温度，左侧有两个风扇，所以左侧下部温度低于右侧下部温度，风扇吹过后，从散热器上部中间位置和下部中间位置吹出，所以从散热器上部和下部温度分布云图，也可以看到中间的散热器温度低于两侧的散热器温度。仿真分析计算结果：油箱内部流体温度结果油箱内部流体温度分布图 油箱内部流体温度分布图 仿真分析计算结果：散热器内部流体温度结果散热器内部立体流速分布图散热器内部流体温度分布图 仿真分析计算结果：油箱内部流体流速结果工业油从散热器流

15、回油箱工业油从油箱流入到散热器仿真分析计算结果：外部空气流速结果外部空气流体流速矢量图（箭头描述）外部空气流体流速矢量图（流线描述）仿真应用案例业界最专业的空间热力学分析工具Simcenter 3D提供了专业的热力学求解技术基于TMG技术, 拥有50多年的空间热力学应用经验航天空间热力学必备功能：轨道加热应用(丰富的姿态建模和在轨参数)高级热辐射确定性的 和 概率性的，具备阴影计算能力反射，透射，散射，漫反射等光学属性灰体和非灰体（波长相关）光学属性考虑大气衰减的太阳照射高效的处理密集的围场辐射系统热分析中能够考虑关节运动（瞬态移动网格） 智慧试验室详细建设点现场总线试验自动化改造采集分析一体

16、化验证闭环管理试验大数据及云平台试验管控试验执行数据采集分析预测验证试验集成展示试验执行计划试验准备试验件管理试验任务执行试验问题管理试验项目任务管理试验BOM管理试验规划设计试验资源管理虚拟试验半实物试验物理实验仿真试验相关性分析试验监控中心虚拟（增强）现实基础管理功能安全管理流程管理人员组织管理收费管理客户管理试验管控试验执行虚拟试验数据采集分析集成展示半实物试验仿真试验相关性分析虚拟试验虚拟实验仿真试验相关性分析虚拟试验验证 设计与试验循环验证物理性能验证部件级验证整机级验证零件级分析数字仿真 虚拟试验物理试验部件级分析整机分析零件级验证PCB板结构仿真&试验验证仿真与试验相关性分析通过

17、相关性分析，优化仿真模型通过仿真预测试分析，指导试验方案数字化工艺制造的验证工具统一制造工艺体系-GBOP虚拟制造评估打造智能制造基础-数字化工厂基础平台虚拟工厂仿真验证以数字主线(Digital Thread)为基础，实现全数字化设计、工艺与制造信息链路贯通；利用数字化双胞胎(Digital Twin)技术，着重建立统一制造工艺体系和精细化工艺管理（GBOP），弥合设计与制造之间鸿沟，实现工厂制造全过程的虚拟仿真验证，虚实结合，IT技术与生产线充分融合；对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式，为智能制造打下坚实基础。支持全球制造规划，并将设计需求

18、、制造需求和质量需求，严格快速地贯彻到全球各工厂；通过虚拟制造仿真技术，验证和优化产品的制造过程，以减少对物理样机试验的依赖，降低产品开发成本和缩短研发周期；通过虚拟工厂规划技术，优化工厂的生产布局，提升精益改善的能力，提升工厂产能；通过公差分析，优化产品公差，提升产品质量Simcenter作为工艺仿真的组成部分螺栓通过性需要在前期设计阶段通过公差分析确认这些设计的合理性，避免螺栓倾斜、偏转等质量问题。解决办法：公差分析螺栓预紧力分析解决思路：公差分析优化公差设置，找到螺栓通过性的关键因子；螺栓预紧力分析，分析螺栓预紧和安装造成的变形，优化安装顺序和螺栓预紧力大小。螺丝锁附仿真Simcente

19、r NX Nastran 高级非线性启动Simcenter 3D软件，打开螺丝锁附仿真强迫位移加载和预紧扭矩加载模型，展示预紧扭矩随时间曲线图，螺丝螺纹和孔螺纹的应力云图，动画显示强迫位移或者预紧扭矩加载的预紧过程动画；验证需求点：“自动算出螺丝锁付的有效牙数。”验证分析总结： “在给定预紧扭矩时，螺栓拧入角度；给定预紧扭矩状态下，螺栓应力分布情况，是否会发生断裂，孔螺纹应力分布情况，是否会发生滑牙；从整体应力分析查看螺丝锁附牙数情况。”应力超过屈服区域笔记本电脑接插件插拔力检查 Simcenter NX Nastran 高级非线性启动Simcenter 3D软件，打开插拔力检查模型，展示接插

20、件安装和卸载过程中应力和变形云图动画，展示插拔力载荷曲线图；验证需求点：“验证组装部件间的卡勾安装或过盈配合等的安装力度是否合理” 验证分析总结：“考虑接插件卡勾安装或者过盈配合状态下，接插件的受力状态，通过插拔过程中的应力分布云图，验证卡勾是否会存在破坏，从而优化接插件卡勾尺寸；通过绘制插拔力曲线图，预估安装和卸载过程中，接插件所需要的插拔力。”协同仿真管理平台-总体业务框架产品设计数据BOM CAEBOM前处理求解器后处理分析评价 仿真分析规范基础体系整机热仿真电路仿真单板仿真整机振动析集成与封装仿真分析流程审批/发布试验数据管理仿真分析任务分配报告过滤原则数据映射重用原则应用原则HPC中

21、心 RD 泛网洛 终端协同远程计算均衡负载产品设计管理高性能计算中心Simcenter工程桌面仿真分析规范系统建设方案试验数据BOM 产品设计与工程仿真分析任务项目管理生产规划 E-BOM构建整机跌落疲劳仿真 固化分析流程+专家评价系统 企业仿真和试验规范仿真数据编码仿真数据查询仿真数据结构化仿真数据谱系仿真流程管理对比报告仿真流程及数据管理典型网格模型库典型分析流程典型分析模板人工智能分析分析标准体系仿真分析知识库管理多学科耦合结构静力学模态分析结构动力学电子系统散热电磁场仿真多学科联合仿真和优化Pro/E外部ECAD和分析工具AnsysNastran模态测试振动测试环境测试疲劳测试仿真和试

22、验相关性协同设计和仿真协同，实时指导设计创新权限管理工作流管理BMIDE数据模型系统查询配置各平台工具集成各平台数据交换FloThermCSTHeeds仿真和试验相关性协同PDMTDM项目实时看板项目执行状态资源占用率MentorCadenceSimcenter 3D仿真业务管理引入仿真工具应用无缝集成深度集成封装集成直接启动集成桥接集成FloTHERM具备完善的电子相关智能库FloTHERM提供了专门应用于电子散热分析的组件，能够迅速、准确地为大量电子设备建模。包含：风扇；散热鳍片热管致冷芯片多孔板机壳流阻PCB主板泵智能化组件Smart PartsFloTHERM内建丰富的数据库，包含：轴

23、流扇(Axial fan)Blower(鼓风机)各式封装模型固体材质、流体材质、表面性质热界面材料(TIM)散热鳍片致冷芯片内建数据库(Bulit-in Library)原厂网页支援各种实用模块，可以帮助用户快速建构组件。只需输入组件尺寸及相关效能参数，就可以生成FloTHERM模型并汇入FloTHERM。模块项目包含：Angled Fan MacroBlower MacroSpinning Disc MacroAngled Thick Resistance MacroThermoelectric Cooler GeneratorHeated Tube MacroPower Cylinder

24、MacroHigh Altitude Settings CalculatorManifold Air Duct Generator Chassis Air Guide Generator Advanced Resistance Generator Angled Resistance Generator Tube GeneratorElliptic Rod GeneratorFinned Box Generator在线资料库(On-line Library)电路板可靠性设计技术HALT仿真给出震动引起的可靠性/失效预测给出失效频率给出器件级别的应力6自由度震动仿真加速仿真给出一定加速度下的安全系数给出管脚级别的Von-Mises应力详细的应力应变绘图3自由度力矢量 (X,Y,Z)MicReD : 提供了电子产品热设计