Le module Electronics Cooling a été développé pour répondre aux problématiques de gestion thermique des systèmes électroniques. Il comprend des bibliothèques dédiées aux composants électroniques, des modèles avancés de ventilateurs, de heat pipes, de modules Peltier et de cartes électroniques multicouches.

Grâce à ce module, il est possible de simuler avec précision le refroidissement des dispositifs électroniques, de prévoir la répartition des températures et d’identifier les éventuels points chauds (hotspots) susceptibles de compromettre la fiabilité et les performances du produit. Le module prend également en charge le calcul de l’échauffement par effet Joule, permettant ainsi une évaluation complète du comportement thermique des systèmes électroniques.

Le module EDA Bridge permet d’importer directement les données provenant des principaux logiciels de conception électronique et de les convertir automatiquement en modèles tridimensionnels exploitables dans les simulations CFD.

Il prend en charge les formats standards tels que ODB++, IPC-2581, IDF et d’autres formats industriels, permettant de reconstruire la géométrie de la carte électronique et d’attribuer automatiquement les matériaux, les propriétés thermiques et les puissances dissipées. Cette approche réduit considérablement le temps nécessaire à la préparation du modèle de simulation tout en améliorant la fidélité des résultats.

Le module BCI-ROM génère des modèles thermiques réduits (Reduced Order Models), indépendants des conditions aux limites, à partir d’analyses 3D détaillées, tout en conservant la précision spatiale et temporelle du modèle d’origine dans différents environnements thermiques.

La technologie BCI-ROM permet d’effectuer des simulations transitoires très rapides pour des profils de puissance complexes et des profils de mission étendus, avec exportation vers des matrices, des sous-circuits SPICE, VHDL-AMS et des modèles FMU pour des analyses autonomes, circuitales ou système.

Le module Package Creator permet de créer en quelques minutes des modèles thermiques détaillés de boîtiers électroniques à partir d’une géométrie CAO 3D propre, grâce à un flux de travail guidé et à des modèles prédéfinis couvrant les principales familles de boîtiers.

Il propose des valeurs par défaut entièrement personnalisables, une bibliothèque de matériaux extensible, différents niveaux de détail pour les puces (dies) et les interconnexions, ainsi que la génération automatique des PCB et leur calibration à partir de données de mesure afin d’améliorer la prévision de la température de jonction.

Le module T3STER Automatic Calibration de Simcenter FLOEFD calibre automatiquement les modèles thermiques CFD intégrés à la CAO en comparant la Structure Function simulée à celle obtenue à partir des mesures transitoires T3STER, afin d’aligner le comportement thermique du modèle sur les données expérimentales.

Il automatise l’exploration des dimensions internes du boîtier et des propriétés des matériaux, réduit le temps consacré au calibrage manuel et produit des modèles 3D détaillés, précis et fiables pour les analyses transitoires, les études de refroidissement électronique et les évaluations de fiabilité.

Le module Power Electrification a été développé pour la simulation des batteries et des systèmes électrifiés. Il permet de modéliser avec précision le comportement électrothermique des cellules et de prévoir la dissipation thermique lors des phases de charge et de décharge.

Le module intègre à la fois des modèles à circuit équivalent et des modèles électrochimiques couplés, permettant de prévoir l’état de charge, la tension, le courant et la répartition des températures à l’intérieur de la batterie.

Cette capacité est essentielle pour le développement des véhicules électriques, des systèmes de stockage d’énergie et des applications d’électronique de puissance.
Grâce à la simulation intégrée dans la CAO, le concepteur peut optimiser le système de refroidissement des batteries dès les premières phases du projet.

Le module Structural introduit l’analyse structurelle par éléments finis (FEM) directement dans l’environnement Simcenter FLOEFD. Il permet de réaliser des analyses statiques linéaires et des analyses modales en utilisant les mêmes modèles que ceux employés pour les simulations CFD.

L’un des principaux avantages du module est la possibilité d’utiliser directement les champs de température et de pression calculés par la simulation CFD comme charges structurelles. Il devient ainsi possible d’étudier simplement les interactions entre les phénomènes fluidiques, thermiques et mécaniques sans avoir à transférer les données entre différents logiciels.

Pour les applications plus avancées, les modèles peuvent être exportés vers Simcenter Nastran et Simcenter 3D afin de réaliser des analyses structurelles plus approfondies.

Le module Electromagnetic (EMAG) étend les capacités multiphysiques de Simcenter FLOEFD en introduisant la simulation des effets électromagnétiques à basse fréquence. Il permet d’évaluer des phénomènes tels que les pertes ohmiques, les pertes dans le fer, l’effet de peau (skin effect) et l’effet de proximité (proximity effect), qui influencent directement la génération de chaleur dans les composants électriques.

L’analyse électromagnétique est réalisée en co-simulation avec la CFD, permettant un échange continu d’informations entre les champs thermique et électromagnétique. Cette approche offre une représentation réaliste du comportement des transformateurs, moteurs électriques, jeux de barres (busbars), inductances et systèmes de chauffage par induction.

Grâce à cette simulation multiphysique intégrée, le concepteur peut prévoir avec une plus grande précision les températures de fonctionnement et optimiser le système de refroidissement des composants électriques.