Icepak使用手册模型参数化

128.模型的参数化Icepak可以让你通过将模型参数化，来确定各个实体的大小以及其他的特性参数对计算结果的影响。参数化的方法将在以下几个章节中说明：28.1参数化概述28.2在输入框中定义参数28.3设置复选框28.4定义单选按钮参数（选项参数）28.5通过Parametersandoptimization面板定义参数（设计变量）28.6删除参数28.7定义试验方案28.8运行试验方案28.9函数报告和函数图像28.1参数化概述热设计的过程是通过预估各种可变参数的不同搭配的结果，从而确定一种最合适的方案，来满足设备的基本需要（例如,最小的机柜规格，能使系统处以特定温度的最低风扇转速，最小的通风开口以及恰当的热沉类型和尺寸）这就需要设计者通过计算不同参数组合下的结果来确定最优的方案。通过研究这些组合的计算结果，你可以知道它们是如何影响系统性能的，从而优化模型的设计。Icepak提供了一个便捷的研究环境，这使得设计者可以在同一个模型中研究在一个范围内变化的几何尺寸、坐标、边界条件（例如：通风机的特性曲线和压2力损失系数）和材料属性等参数对系统的影响。之后Icepak就可以利用求解器来计算你选择的各种试验方案。这就节省了分别建造或分析每个模型和依次计算参数连续变化的各种试验方案的时间。Icepak中的参数是数字或者字符串常量，你可以用它们来取代实际的数字，这样就能轻松的改变它们的值来模拟不同的设计方案。例如：如果你想将一个通风机的流量设为0.01，就可以定义一个名为flowrate的参数并将其值置为0.01。你可以给一个参数指定多个值来对你的模型进行试验计算。每个试验方案都是一系列参数的组合，这样便可以对模型进行多次计算。此外，不同的设计方案还可以通过参数化的单选框和复选框进行参数检测。比如，在设计时，将热沉类型由压铸型改为针翅热沉的效果，可通过打开和关闭合适的热沉进行两次试验来检测。类似地，紊流的效果也可以通过设定Basicparameters面板中的Flowregime按钮来实现。在Icepak中有两种方法来定义参数：在实体、材料、问题默认条件和求解默认条件的输入框中输入参数（参照28.2）。在实体、材料和问题默认条件的复选框中勾选相应项目（参照28.3）。在问题默认条件（OptionParameter）和求解默认条件的单选框中勾选相应项目（参照28.4）。在Parametersandoptimization面板中设定参数（参照28.5）。请注意，所有实体的参数都可由输入来确定，但是宏的参数是无法更改的。参数定义之后，你可以通过Parametersandoptimization面板重新定义它的初始值和指定其它值（参照28.5）。你可以用参数来对模型定义试计算（参照28.7），并且最终用Icepak运行计算（参照28.8）并输入结果（参照28.9）。328.2在输入框中定义参数所有的实体、材料、问题默认条件和求解默认条件的参数都可以通过输入框来定义。譬如，若想规定一个通风机的体积流量，你可以在Fans面板下的Flowrate项中选定Fixed后进一步勾选Volume再定义一个名为flowrate的参数并赋予其预想的数值，如图所示。定义参数名时，你可以使用任何字母和数字的组合及特殊符号（空格除外）。在通过输入框为实体或材料定义参数时，必须在参数名前饰以“$”。比如在上例中，欲定义风扇的体积流量参数，应输入“$flowrate”。在定义一种各向异性材料时，若指定一个比例因子，则必须在Materials面板中的Tensor输入框中将这个比例因子参数用{}括起来，如图所示。4如果你在Object或Materials面板下定义的实体或者材料属性中含有几何参数，当点击Update或Done时，Icepak会要求你给其设定数值。例如，你在Paramvalue面板下定义通风机的半径（$radius）时，Icepak会要求你键入一个初始值。（如图28.2.1）。图28.2.1:Paramvalue面板点击Done后，Icepak就会将数值更新到图形窗口中的实体上。通过Parametersandoptimization面板，你可以为一个参数指定多个值（参照28.5）。如果你定义参数含有几何之外的其他物理性质，Icepak将默认其值为零，然后提示你进入Parametersandoptimization面板指定初始值，在这里你还可以修改参数值和添加新的值（参照28.5）。在复合参数或数值输入框中，你可以键入加减乘除等简单的代数式。譬如，你可以指定通风机的体积流量为：($a*($flowrate)/$b+0.1)用数学表达式定义参数时，表达式需要用小括号括起来。请注意，在默认情况下，整型数与整型数相除的商仍为整型。如果你需要结果保留小数，那么其中一个操作数应以浮点数的形式输入。例如，当$a值为1时，$a/10的结果是0而$a/10.0的结果则是0.1。注意参数的定义与其单位是分离的；即，参数只是纯算术值。在上面通风机体积流量的例子中，Icepak将这样计算表达式：($a*($flowrate)/$b+0.1)先代入参数值，然后把单位（例如：ft/s）缀到表达式的计算结果之后。5为了能使你快捷地为实体的副本定义常见参数（例如一组PCB板），在你复制实体的同时Icepak会自动拷贝已经定义了的参数，然后将这些值而不是操作对象的当前值赋给所有副本。副本的几何参数能自动地加上你为每次拷贝设定的相关量。例如，你定义一个xE轴坐标为$a的实体，然后制作它在x方向偏移的拷贝，那么副本的xE坐标就是：$a+d其中d是副本的规定偏移量。28.3设置复选框你可以通过定义一个参数来决定复选框中选项的开关状态。方法是：在Object、Materials或Basicparameters面板中右击复选框中的某一个选项来打开定义面板。例如，定义一个表征某实体是否存在的参数，右击该实体编辑面板下的Info选项卡中的Active复选框，就打开了Activeparameter定义面板。（如图28.3.1）。图28.3.1:Activeparameter定义面板有两种定义Activeparameter的方法：指定实体名要与之相同的变量名。在Activeparameter面板中，选中OptionisONifvariableisequaltothisobject'sname，然后在Variablename后键入变量名。Icepak会要求你在Paramvalue面板给变量一个初值（如图28.2.1）。必须输入一个实体名或是其他名称，并用括号括起来。6指定表达式及其值。在Activeparameter面板，选中OptionisONifexpressionisequaltoaspecifiedvalue，在Expression和Value下分别输入表达式和数值。同样，你也需要在Paramvalue面板为变量提供一个初值（如图28.2.1）。注意，变量名和表达式前必须饰以$。欲取消复选项的参数化，请选中NotParameterized，然后点击On.举例1.假设一个有两个热沉的模型（压铸热沉和针翅热沉），为了有选择性的开启和关闭它们，你可以定义Active的参数如下：(a)将压铸热沉的参数设为0（关闭）和1（开启）。打开heatsink.1的Activeparameter面板选择OptionisONifexpressionisequaltoaspecifiedvalue，在Expression下输入$extruded_on在Value下输入1，如图28.3.2所示。Icepak会要求你在Paramvalue面板为变量设定一个初值，输入1点击Done。将另一个值设为0，来代表关闭此热沉，在这里你将会用到Parametersandoptimization面板（参照28.5）。图28.3.2:压铸热沉Activeparameter的面板7(b)将针翅热沉的参数设为heatsink.2（开启）和off（关闭）。如上，打开heatsink.2的Activeparameter面板，选择OptionisONifvariableisequaltothisobject'sname，在Variablename后输入$pin_fin_on，如图28.3.3所示。Icepak会要求你在Paramvalue面板为变量设定一个初值，输入heatsink.2点击Done。将另一个值设为off，来代表关闭此热沉，在这里你将会用到Parametersandoptimization面板（参照28.5）。图28.3.3:针翅热沉Activeparameter的面板2.下例将说明布尔表达式的用法。假设某模型有五个肋板，你想要在五次试验中，每次将其中一个肋板换成栅格板，栅格板与原肋板的位置相同。你可以定义参数active如下：(a)对于每个肋板，你分别可以在Activeparameter面板中选择OptionisONifexpressionisequaltoaspecifiedvalue后在Expression下定义如下布尔表达式：($grille!=1)、($grille!=2)、($grille!=3)、($grille!=4)和($grille!=5)，并在Value下分别键入1，代表逻辑真（其余数字均表示逻辑假）。在你为第一个肋板设定表达式后，Icepak会要求你在Paramvalue面板为变量设一个初值，输入1后点击Done。(b)同样，对于每个栅格板，你分别可以在Activeparameter面板中选择OptionisONifexpressionisequaltoaspecifiedvalue后在Expression下定义如下布尔表达式：($grille==1)、($grille==2)、($grille==3)、($grille==4)和($grille==5)，并在Value下分别键入1。每次试验时，将参数值设成2、3、4、85来决定当前被激活，在这里你将会用到Parametersandoptimization面板（参照28.5）。请注意：Basicparameters面板中的一个复选框参数只能定义一个表达式和一个相应值。28.4定义单选按钮参数(选项参数)你可以通过Basicparameters、Parallelsettings、或Advancedsolversetup面板设置一个参数来选择一个单选按钮的选项。方法是：在Basicparameters、Parallelsettings、或Advancedsolversetup面板中右击某一个单选钮来打开定义面板。例如，欲定义一个选择流体流态的参数，只要右击Basicparameters面板中Flowregime下的Laminar或Turbulent按钮，就打开了Optionparameter定义面板。（如图28.4.1）。图28.4.1:Optionparameter定义面板在这个面板中用一个表达式为参数指定名称（例如：flow_regime），表达式的值将决定如何选择，其默认值为0，选项及使之生效的参数值都在下面列出（见图28.4.1）。譬如，默认条件时flow_regime参数的值为0，于是Laminar生效，若欲将其改为1，以使Turbulent生效，则你将需要到Parametersandoptimization面板中做出更改（参照28.5）。9请注意，表达式前必须饰以$。如果指定表达式的值不等于面板中列出的任一个值，那么默认选项将生效。28.5通过Parametersandoptimization面板定义参数（设计变量）你可以使用Parametersandoptimization面板定义新的参数，又叫做设计变量，或者编辑已经存在的参数（如图28.5.1,28.5.2）。打开这个面板的方法是点击Modelandsolve工具条中的按钮。10图28.5.1:Parametersandoptimization面板（Setup选项