Qfin 4.0
用户手册
版本：2009-04-16
I
目½
目
第
1
章
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
第
2
章
2.1
2.2
2.3
第
3
章
3.1
3.2
3.4
第
4
章
4.1
4.2
4.3
4.4
第
5
章
5.1
5.2
第
6
章
6.1
6.2
6.3
6.4
第
7
章
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
第
8
章
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
½
Qfin
½件启动
...............................................................................................1
什么是
Qfin?
................................................................................................1
Qfin
½件功½...............................................................................................1
Qfin
½件结构...............................................................................................3
Qfin
½件中的重要概念...............................................................................6
Qfin
½用过程概述.......................................................................................7
示例—高密度散热器
...................................................................................7
用户界面
.....................................................................................................19
用户图½界面
.............................................................................................19
鼠标的½用
.................................................................................................38
键盘的½用
.................................................................................................44
文件管理
.....................................................................................................45
Qfin
目½概述.............................................................................................45
Qfin
½件所创建和读取的工程文件.........................................................47
保存三维视图
.............................................................................................47
单½系统
.....................................................................................................50
Qfin
中单½系统概述
.................................................................................50
Qfin
中单½系统的创建
.............................................................................50
½换已有文件的单½..................................................................................50
改变单个输入的单½..................................................................................51
相对坐标系..................................................................................................52
Qfin
中相对坐标系概述.............................................................................52
Qfin
中组件的定½.....................................................................................55
创建工程
.....................................................................................................56
界面组件概述
.............................................................................................56
创建、打开和删除工程
.............................................................................62
构建工程
.....................................................................................................67
Qfin
库.........................................................................................................71
创建模型
.....................................................................................................76
概述
.............................................................................................................76
机柜的定义
.................................................................................................77
创建和构造机柜中的组件
.........................................................................79
组件属性
.....................................................................................................82
材料属性
.....................................................................................................92
用户装配½
.................................................................................................98
组件
...........................................................................................................101
块
...............................................................................................................101
风扇
...........................................................................................................109
过滤½
....................................................................................................... 119
散热器........................................................................................................128
½地边界....................................................................................................138
开孔............................................................................................................141
II
目½
8.7
8.8
8.9
8.10
8.11
8.12
8.13
第
9
章
9.1
9.2
9.3
9.4
第
10
章
10.1
10.2
10.3
第
11
章
11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
11.6
11.7
11.8
11.9
第
12
章
12.1
12.2
12.3
12.4
12.5
12.6
12.7
第
13
章
13.1
13.2
13.3
13.4
13.5
13.6
样式
...........................................................................................................145
线路板
.......................................................................................................148
板
...............................................................................................................153
简单封装.................................................................................................156
热源.........................................................................................................160
热管.........................................................................................................164
LED
装配
................................................................................................168
求解计算
...................................................................................................175
概述
...........................................................................................................175
求解器属性面板
.......................................................................................175
启动求解器
...............................................................................................182
求解报错
...................................................................................................182
计算结果检查
.........................................................................................183
交互式三维可视化.................................................................................183
报告.........................................................................................................184
求解问题诊断.........................................................................................185
优化
...........................................................................................................186
优化概述.................................................................................................186
添加一个新的优化.................................................................................186
确定对象½数.........................................................................................187
确定优化变量.........................................................................................188
确定优化约束条件.................................................................................189
确定优化监测参数.................................................................................189
运行优化.................................................................................................190
评估优化结果.........................................................................................191
优化问题诊断.........................................................................................193
参数化试验
.............................................................................................194
参数化试验概述.....................................................................................194
添加一个新参数化试验.........................................................................194
确定参数化试验变量.............................................................................195
确定参数化试验监测参数.....................................................................196
运行参数化试验.....................................................................................198
评估参数化试验结果.............................................................................198
在试验运行中应用变量值.....................................................................200
瞬态模拟
.................................................................................................201
瞬态模拟概述.........................................................................................201
添加一个新的瞬态模拟.........................................................................201
确定瞬态变量.........................................................................................203
确定瞬态模拟监控参数.........................................................................205
运行瞬态模拟.........................................................................................206
评估瞬态模拟结果.................................................................................207
III
第
1
章
Qfin
½件启动
第1章
Qfin½件启动（Getting Started）
1.1
什么是Qfin?（What
is Qfin?）
Qfin
是一个强大的模拟½件，热设计师可以利用
Qfin
对散热器和电子器件
系统进行热分析与模拟，
其主要目标是进行详细的传热和流动模拟以提高产品的
质量，同时显著降½产品市场化的时间。Qfin
4.0
是一款完整的热管理系统，其
可以用来解决组件级、板级或者系统级的传热问题，为设计工程师在运行工况下
测试设计理念的可行性（实际中难以实现的物理模型）
，并得到在实际中难以监
测的数据。
Qfin
为用户提供友½的设计界面，
采用基于½络求解器引擎计算流½流动以
及完整的三维求解器进行传热计算。Qfin 的主要功½与特点有：
½用简便，所有标准组件在电子器件设计中½采用循序渐进的设计面
板；
系统分析，具有大量设计组件，如机柜中的散热器、风扇和开孔等；
快速，大多数问题可以在几分钟内求解完成；
独特的定½系统，基于动态相对坐标系（dynamic
relative coordinate
systems）的新功½，可以实现设计简单而功½强大的参数化研究；
完全自动½格划分, 具有可选的用户控制的特定组件；
简单易用的库系统，可用来存储可循环½用的组件、装配½，甚至是整
个模型；
强大而易用的设计优化器，支持多个变量与约束条件，½够在几分钟内
求得最优设计；
支持不同½内的多种流½混合计算；
接触热阻模型；
非线性风扇曲线；
复杂的散热器模型，包括水冷散热器模型；
嵌入
式热管；
自动辐射传热角系数计算。
1.2
Qfin½件功½（Program Capabilities）
通过
Qfin
½件的交互式用户界面，
可以有多种方法利用功½模块来建立
Qfin
模型、
求解计算和结果检查。
对于大多数一般性的问题可以采用主菜单和工具栏；
对于标准组件一般在组件工具栏进行添加；对于大多数对象的设½，通常右击模
拟管理器中上下文相关的菜单。
1.2.1
概况（General）
通过鼠标控制交互式图½用户界面
采用鼠标或者键盘来控制对象的放½、移动与尺寸调整；
基于鼠标的三维视图操½；
单½系统灵活
库½数，可以实现零件库中对象组的存储或者恢复
1
第
1
章
Qfin
½件启动
在线帮助和文档
基于超文本的在线详细文档（包括原理和教程）；
支持平台
运行
Windows NT 4.0、
Windows 2000
或者
Windows XP
的计算机。
1.2.2
建模（Model
Building）
采用预定义的标准组件进行基于对象的建模
复杂三维对象½状设计
1.2.3
½格划分（Meshing）
采用可选进行完全自动½格生成
如有需要，用户可以对每个对象进行单独划分½格
1.2.4
材料（Materials）
综合的材料物性数据库
各向异性导热系数固½材料
属性随温度变化的材料
1.2.5
流½（Fluids）
不可压缩流½
可压缩流½
不可压缩气½
可压缩气½
真实气½
两相流(这项功½即将发布)
1.2.6
物理模型（Physical
Models）
层流和湍流模型
稳态和瞬态分析
强迫对流、自然对流、混合对流换热模块
固½导热
流固耦合传热
速度与½量的½积阻力和源模型
接触阻尼模型
½积阻力模型中的内热源
真实风扇模拟的非线性风扇曲线
1.2.7
边界条件（Boundary
Conditions）
壁和表面边界条件可以为给定的：热流密度、温度、对流换热系数、辐
射和对称边界条件
开孔和过滤½可以为给定的：进/出口速度、出口静压、进口全压和出口
温度
风扇可以给定：质量流量和性½曲线
时间相关和温度相关的热源
2
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