CN119026435B 用于零部件的热力耦合仿真方法及系统 （浙江盾源聚芯半导体科技有限公司）

司2通过对零部件进行有限元网格划分，设定零部件材料的热学属性基于初始温度分布数据和初始应力分布数据，进行零部件的拓扑优基于高维材料响应数据，进行零部件材料的相变微观仿真，捕捉组和位错运动的微观结构变化，并根据晶粒相变速度和应力变化率调整仿真的时间步长，基于微观相变数据，进行冷却流体与零部件材料之间的流固310.一种用于实施权利要求1至9任一所述用于零部件的热力耦合仿真方法的系统，其拓扑优化模块，用于基于初始温度分布数据和初始应力分相变微观仿真模块，用于基于高维材料响应数据进行零部流固耦合仿真模块，用于基于微观相变数据进行冷却流体与零部件全局反馈优化模块，用于基于多模态融合损伤预测数据进行全局4部件材料的微观结构变化进行联动反馈调整，生成微观结构反馈数据和高维材料响应数5用于调整零部件材料的几何形状和零部件的拓扑结局反馈数据中的疲劳损伤预测结果，对零部件的几何形状和零部件材料属性进行优化设6[0024]相变微观仿真模块，用于基于高维材料响应数据进行零部件材料的相变微观仿[0026]多模态融合模块，用于通过多模态数据融合技术进行零部件材料的疲劳损伤预[0030]本发明通过拓扑优化结合微观结构反馈的手段，改进了材料分布和几何形状设7[0041]外部热源和外部载荷的施加是为了模拟零部件在实际工作环境中的热力边界条裂强度大约在200MPa左右。因此，本发明中，硅材料的高应力范围定义为：100MPa至[0047]初步热力仿真执行时，求解器将逐步计算出每个时间步内的温度分布和应力分部件材料的微观结构变化进行联动反馈调整，生成微观结构反馈数据和高维材料响应数8[0052]在具体实现过程中，首先使用初步热力仿真生成的温度分布数据和应力分布数[0054]高维材料响应数据的生成是通过多物理场的耦合仿真得到的，综合了材料的力9可以是通过自适应网格算法，根据每个网格节点的应力和温度变化幅度动态调整网格密使得仿真系统能够以更高的精度捕捉关键区域的应力和温度变化，确保仿真结果的可靠要包括晶粒重组、蠕变行为和位错运动等现象。晶粒重组是指材料内部晶粒由于高温或高料在长期受高温或高应力作用下发生的缓慢、持续变形。位错运动是指材料内部的缺陷线晶粒在温度和应力作用下发生变化的速度，晶界演化则描述了晶粒之间界面的运动和变区域的晶粒长大过快或晶界出现不稳定时，可以通过调整该区域的几何形状或材料分布，[0075]相变微观仿真主要基于材料在热力环境下的微观结构演化规律，尤其是晶粒重[0078]在具体实现过程中，首先通过高维材料响应数据对零部件材料的行为进行表长控制数据则用于在后续仿真步骤中动态调整时间步长，以确保在材料发生剧烈变化时，构变化，并通过实时调整仿真模型的边界条件和材料属性来提高仿真的精确性和可靠性。零部件材料的热学和力学属性则由微观相变数据提供，这些数据能够反映材料的晶粒结[0113]仿真过程中，冷却流体从高温区域吸收热量并将其传递到周围区域或排放系[0114]冷却过程中的热传递效率依赖于材料的导热性和冷却流[0115]仿真系统会通过多模态数据融合技术将流固耦合数据与微观相变数据结合起[0138]微观结构反馈数据则由材料的微观结构仿真生成，这些数据反映了晶粒重组速据材料属性的演变进行实时调整，以确保后续仿真中材料的热力学特性能够得到准确模[0152]温度场和应力场分布：系统在每个时间步长内记录零部件内部的温度和应力分局反馈数据中的疲劳损伤预测结果，对零部件的几何形状和零部件材料属性进行优化设分析零部件局部区域的应力集中和温度梯度情况。在应力集中区域或温度变化剧烈的局[0179]通过动态调整网格密度，仿真系统能够更精确地捕捉到[0186]相变微观仿真模块，用于基于高维材料响应数据进行零部件材料的相变