稳态温度分析 — CAE术语解说

概念基本相同，但"稳态温度分析"更常被FEM软件端使用。在Ansys Mechanical中作为"Steady-State Thermal"分析类型选择，在Abaqus中作为*HEAT TRANSFER的steady-state选项。当包含对流或辐射时，也称为"稳态温度分析"，所以它的范围比纯热传导更广。

最典型的是功率半导体模块的最大结温预测。在一定功率连续通电状态下，观察温度分布，确认Tj(max)是否在许可值范围内。LED模块基板温度预测、配电盘内温度分布评估等也都是稳态温度分析的常见应用。

通常在表面设置热传递系数h [W/(m²·K)]和环境温度T∞，使用"对流边界条件"。自然对流时h ≈ 5〜25，强制冷却时h ≈ 25〜250是目安。也可以通过CFD耦合求得更精确的h值，但稳态温度分析的初期检查中，用经验值往往就足够了。

在稳态分析中，左侧的ρc_p·∂T/∂t等于零，因此相比非稳态分析，计算量要少得多。

非常普遍。先通过稳态温度分析求得温度分布，再将其映射到结构分析中计算由于热膨胀造成的变形和热应力。在电子基板和发动机部件的设计中，这种热→结构的单向耦合是标准工作流程。

稳态热传导的基本方程式、热阻以及边界条件这三个是重点。

是的。热传递系数的值对结果影响很大，所以最好的做法是先用文献值进行计算，然后与实测结果对比进行修正。