DEVICE热学仿真中device region参数如何设置?


#1

DEVICE这款软件现在支持两个计算引擎,即电学仿真和热学仿真,每个引擎需要自己单独的License。
由于热学仿真比较新,这里再总结一下设置问题,另外给几个有诀窍。
首先请参看DEVICE 热学仿真原理和步骤。 有限元网格的参数参见电学仿真的说明。
添加热学仿真区后,
General图标下的设置为

其中:
Solver分稳态 steady state 和瞬态(时变)transient两种,根据需要的最终结果选择
solver physics分 thermal only 和 thermal and conductive。一般用前者,仅当对导体施加电压生热时才选用后者
norm length:仅对二维仿真时使用。

Meshl图标下的设置为

min edge length:定义热/结构变化很剧烈区域的有限元棱边大小
max edge length:定义比较均匀区域的有限元棱边大小
MAX REFINE STEPS:网格尺寸最大的细化次数
高级选择项一般用缺省,需要时可以修改:
triangle quality:有限元三角形或棱台的质量。以而为仿真为例,理想情况等腰三角形质量最好,三角形中最小锐角越小(或者边长越短),质量越差。但是为了获得一些结构的共形网格,也就是能够用三角形很好的表述一个曲面,需要的三角形最小锐角可能比较小。因此,对triangle quality要求越高,需要的三角形就越小越多,内存需要更大。

Geometry algorithm :缺省是algorithm 1。如果有些几何形貌比较特殊,该模型可能不足以表征,运行后软件一般会给出提示,此时可以选用algorithm 2。

瞬态仿真的设置参数参见电学仿真的说明。

结果只有静电学和热参数,参见

如果仿真占用内存大,可以仅选择所需要的结果输出。

高级设置

其中多线程仿真请使用缺省的设置让计算引擎根据你计算机硬件情况自行设定。

Solver Iteration Control关于迭代控制
大家知道,热学仿真是通过迭代求解的,因此需要合适的迭代控制。一般用缺省设置。但是,如果仿真给出错误提示,例如there was an unknown parallel error,The error code is , the process number is ,可能是迭代计算出现了问题:
初始仿真是根据室温300K进行的,如果产生的温度变化大于100K,可能会出现问题。如果需要修改缺省设置,需要去选use defaults:
iteration limit:指定热源/电压等热源数值后迭代求解的最大次数。如果在此迭代次数后,结果的变化超过下面的abs tol,仿真不收敛,软件将给出错误信息。
abs tol:相邻两次迭代结果的温度变化量(整个仿真区内)
max update:相邻两次迭代结果的温度差不能大于此数值。
max voltage update:相邻电压的最大变化量,如果使用焦耳热作热源的话。

小诀窍:
1:设置以后,请用小功率热源现行测试,例如1个纳瓦。这是因为,一般的热源慈村都是微米量级,如果是豪瓦的话,热功率密度Q在1E+18 W/m^3甚至更高。 转换为温度,相对于一般的室温,如此大的热功率密度

2:网格最细与最粗网格用缺省设置。如果有很小的物体需要分辨,可以将最细网格变小。