CAE Thermal Simulation

CAE热仿真:
在数字世界中预见热问题

从芯片封装到系统机箱,顶维科技运用行业领先的CAE工具构建高保真热模型, 在产品制造前即预测温度分布、热流路径和潜在热点。 更关键的是——我们的仿真参数来自自研材料的实测数据,而非通用数据库。

CAE热仿真工作站
Capabilities · 仿真能力

四大核心仿真能力

覆盖电子热设计全场景的多物理场仿真分析能力。

🌡️

稳态/瞬态热分析

模拟恒定功耗下的平衡温度场,以及脉冲负载、开关机等动态工况下的温度随时间变化, 识别稳态热点和瞬态过冲风险。

典型输出
  • 温度云图与热点定位
  • 结温/壳温/界面温度曲线
  • 热阻网络分解
🔩

热-结构耦合

分析温度梯度引起的热应力、热变形和TIM压缩行为,评估不同CTE材料匹配下的 焊点疲劳与界面脱层风险。

典型输出
  • 热应力/应变分布
  • 翘曲变形量
  • TIM压缩比与接触压力
💨

CFD流体散热

模拟自然对流与强制风冷/液冷场景下的流场、温度场和压力分布, 优化风道设计、散热器鳍片参数和风扇选型。

典型输出
  • 流速矢量与压力云图
  • 散热器换热系数
  • 风扇工作点与噪音预估
♾️

热疲劳寿命预测

基于温度循环工况和材料Coffin-Manson模型,预测焊点、TIM和结构件的 热疲劳寿命,支撑可靠性设计和DfR分析。

典型输出
  • 塑性应变累积
  • 热循环寿命预估(cycles)
  • 薄弱环节识别
Workflow · 仿真流程

七步标准化仿真流程

从几何模型到优化迭代,顶维科技建立了可复用、可追溯的仿真工作流。

1

几何清理

简化CAD,去除细小特征

2

网格划分

结构化/非结构化网格

3

材料参数映射

自研材料实测数据

4

边界条件

功耗/环境/对流设定

5

求解计算

HPC集群并行求解

6

结果可视化

温度云图/热流路径

7

优化迭代

参数化DOE寻优

Value · 仿真价值

用仿真替代物理试错

CAE仿真不仅是验证工具,更是降本增效的核心引擎。

0
物理样机减少
0
验证时间缩短
±0°C
温度预测精度
0
仿真场景覆盖
Case · 仿真案例

仿真前后对比:AI服务器GPU模组

某AI服务器GPU模组通过CAE仿真优化TIM方案,关键温度指标显著改善。

GPU
95°C
40°C
100°C

仿真驱动的TIM方案优化

原始设计使用导热垫片(导热率6.0 W/m·K,BLT 0.5mm),GPU满负载结温达95°C。 顶维科技通过CAE仿真定位TIM热阻占总热阻的38%,推荐替换为高导热凝胶 (导热率10.0 W/m·K,BLT 0.15mm),并优化散热器扣具压力分布。

指标优化前优化后
TIM类型导热垫片高导热凝胶
导热率 (W/m·K)6.010.0
BLT (mm)0.500.15
GPU结温95°C87°C
TIM热阻占比38%19%
顶维科技 Advantage · 独有优势

仿真参数用自研材料实测数据,而非通用数据库

这是顶维科技 CAE仿真区别于纯仿真服务商的根本所在。

材料表征实验室

实测物性参数

每款顶维科技材料的导热率、比热容、密度、粘度-温度曲线、弹性模量等参数, 均通过Hot Disk、DSC、流变仪等设备实测获得,并按批次更新, 确保仿真输入与实际交付材料一致。

数据闭环
CAE仿真模型

高保真温度预测

实测参数直接映射到仿真模型,避免了通用材料库与实际产品之间的参数偏差, 使器件级温度预测精度达到±2°C。仿真结果反过来指导配方优化, 形成"材料→仿真→材料"的正向迭代闭环。

需要专业的热仿真支持?

顶维科技仿真团队可承接器件级到系统级热分析项目,2–6周交付仿真报告与优化方案。

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