在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程中通過物理原型機(jī)進(jìn)行測(cè)試這一昂貴又耗時(shí)的流程在很大程度上被基于計(jì)算機(jī)模擬的設(shè)計(jì)流程所代替。仿真分析可以減少物理原型機(jī)的數(shù)量，進(jìn)而降低產(chǎn)品的開發(fā)成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，將產(chǎn)品快速投放市場(chǎng)。

在進(jìn)行靜態(tài)分析、頻率分析、扭曲分析這些結(jié)構(gòu)問題時(shí)，仿真工具所帶來的好處是顯而易見的。但是結(jié)構(gòu)性能只是設(shè)計(jì)過程中面臨的難題之一。還有許多問題是與熱力相關(guān)的。熱力問題常在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中出現(xiàn)，為了避免過熱、過高的熱應(yīng)力，需要在產(chǎn)品中加裝冷卻或散熱裝置，如風(fēng)扇和散熱器等。產(chǎn)品在解決散熱問題的同時(shí)還要盡可能地減小產(chǎn)品體積，如手機(jī)、筆記本電腦等產(chǎn)品在考慮散熱問題時(shí)還要保證結(jié)構(gòu)的緊湊。

SOLIDWORKS Simulation熱分析是用來處理固體熱傳導(dǎo)的。熱分析中溫度是基本未知量，它類似于結(jié)構(gòu)分析中的位移。熱傳遞的方式有3種：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。

1.熱傳導(dǎo)--在不涉及物質(zhì)轉(zhuǎn)移的情況下，熱量從物體中溫度較高的部位傳遞給相鄰的溫度較低的部位或從高溫物體傳遞給相接觸的低溫物體的過程。熱傳導(dǎo)遵循傅里葉定律：

Q傳導(dǎo)=-λA（T熱-T冷）/L -熱傳送介質(zhì)的熱導(dǎo)率λ -溫度梯度 T熱-T冷 -熱傳送通過的面積A

2.熱對(duì)流--固體表面與附近流體間的傳熱。熱對(duì)流有兩種方式：自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流。

Q傳導(dǎo)=hA（Ts-Tf） 對(duì)流系數(shù)h 表面積A 表面與周圍流體之間的溫差

3.熱輻射--在一定溫度下的物體的熱能通過電磁波的形式向外發(fā)射的過程。

在大多數(shù)的工程問題中，熱輻射的影響很小，多數(shù)情況下都是忽略不計(jì)的。

下面通過一個(gè)實(shí)例學(xué)習(xí)熱力分析在實(shí)際產(chǎn)品中的應(yīng)用。此實(shí)例包含陶瓷芯片、黃銅散熱器和三個(gè)黃銅終端（連接器）。陶瓷芯片是產(chǎn)熱的，它通過自身和散熱器的所有外表面以對(duì)流的方式向環(huán)境散發(fā)熱量。芯片和散熱器之間通過一層導(dǎo)熱膠粘合在一起。

首先建立穩(wěn)態(tài)熱力分析算例，并定義芯片熱量。

定義芯片和散熱器之間的接觸熱阻，一般工程問題，熱阻很小可以忽略不計(jì)，接觸類型下可選擇接合。

定義芯片及散熱器的對(duì)流。

劃分網(wǎng)格并運(yùn)行分析，根據(jù)結(jié)果檢查設(shè)計(jì)。

在設(shè)計(jì)過程中就進(jìn)行分析，可以在很大程度上幫助企業(yè)減少物理原型機(jī)的數(shù)量，盡早地發(fā)現(xiàn)問題，從而避免成本的浪費(fèi)和項(xiàng)目周期的延長(zhǎng)。

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