Darüber, ob CelsiusEC (Electronics Cooling) eine sehr genaue Temperaturvorhersage an den virtuellen Prototypen tätigen kann, steht außer Frage. Durch den täglichen Einsatz bei Alpha-Numerics als Ingenieurbüro und vielen seiner CelsiusEC-Lizenzkunden ist die Genauigkeit, mit welcher CelsiusEC die Vorgaben eines Simulationsmodells nutzt und durch CFD-Berechnung die Temperaturen und Strömungseigenschaften vorhersagt, hinreichend bewiesen.
„Klar – stimmen die Eingabewerte, dann bestimmen lediglich deren Detailgrad die Simulationstoleranz zu den später gemessenen Temperaturen. Aufgrund der Spezialisierung des Tools auf die Elektronik-Geräteentwicklung werden viele mögliche Fehlerquellen während der Modellerstellung schon durch Automatismen und sinnvolle Default-Werte verhindert. Ein ausgebildeter CelsiusEC-Anwender bewegt sich sicher in der Grauzone zwischen Ingenieursaufgabe und wissenschaftlicher Beurteilung. Simulationstoleranzen von 1 bis 3 K im Vergleich zu späteren Messungen sind typische Werte und reflektieren auch die mögliche Messungs-Toleranz aus der Praxis“, kommentierte Herr Tobias Best, Geschäftsführer und Inhaber der Alpha-Numerics GmbH die Frage nach der Ergebnisqualität.
Wirklich effizient macht die Arbeit mit CelsiusEC aber erst die mit Hochdruck vorangetriebene Integration der CFD-Software in die bestehende Entwicklungsumgebung aus der Mechanik- und Hardwareabteilung.
Neben Standardschnittstellen aus der mechanischen Konstruktion wie Step, IGES oder STL können nun in CelsiusEC auch native CAD-Daten aus Solidworks, Catia oder NX eingelesen werden. Sehr attraktiv und leicht höherwertig ist auch die Parasolid-Schnittstelle zu erwähnen. Meist dient die CAD-Konstruktion als Start in die Modellerstellung. Besonders stark zeichnet CelsiusEC sich hier aus, alle Details der komplexen Körper inklusiv Kleinstteile wie Schrauben, Federn, Unterlagscheiben, Kabel oder Stecker ohne Vereinfachung aus dem CAD-Tool zu übernehmen. Einige smarte Attributs-Einstellungen in CelsiusEC machen die Verarbeitung all dieser Datenmasse für die Simulation handhabbar.
Des Weiteren können aus der Hardwareabteilung alle Detaildaten einer Leiterplatine nebst Vias, Leiterbahnen und Komponentenplatzierung über die Datenformate ODB++ oder IPC2581.Sollte der Komponentenhersteller auch Komponentenbibliotheken im ECXML-Format bereitstellen, wird hier die Wärme-Charakteristik einer Elektronikkomponente noch weiter detailliert.
Um hier trotzdem noch schnell zu sein und die Berechnungszeiten nicht in universitäre Länge zu treiben, nutzt der Solver von CelsiusEC die Multicore-Technologie, welche auf performanten Workstations mit zum Beispiel 16 bis 32 Hardwarecores je CPU oder auch Clusterlösungen via HPC oder Linux-Konfigurationen mit mehr als 32 Cores große Simulationsmodelle mit bis zu 700 Millionen Knoten in einer vertretbaren Zeit zu berechnen. Selbst due GPU wird für den Berechnungsteil der Wärmestrahlungsberechnung oder der Joulschen Lastberechnung einbezogen.
„Eine Modellberechnung mit zum Beispiel 80 Millionen Knoten läuft bei unseren Dienstleistungsaufträgen meist über Nacht“, ergänzt Best diesen Artikel. „Ein Softwaretest ist jederzeit möglich!“
Weitere Informationen erhalten Sie auf der Website von Alpha-Numerics.
