什么是热仿真分析？
热仿真分析是指通过数值计算方法，对产品或系统在不同工况下的温度分布、热传导、对流与辐射过程进行模拟与预测的工程技术。它能够评估设备在运行过程中可能出现的过热、温度不均、热应力等问题，是保障产品性能稳定性与安全可靠性的关键分析手段。
热仿真分析软件通常基于有限元或计算流体力学方法，支持稳态与瞬态热分析、热-结构耦合分析、散热结构优化以及多物理场联合仿真。通过在虚拟环境中对不同设计方案进行对比验证，工程师能够提前优化散热路径、材料选型与结构布局，减少物理试验次数，降低开发成本并缩短产品上市周期。
目前，热仿真技术已广泛应用于电子散热设计、汽车动力与电池热管理、航空航天热控系统、能源装备、功率半导体器件及工业设备等领域。
软服之家对几款主流热仿真分析软件进行了梳理，为相关从业者及学习者提供参考。
Ansys Icepak
Ansys Icepak是一款电子产品组件冷却仿真软件，利用行业领先的Ansys Fluent计算流体力学（CFD）求解器，可对集成电路（IC）、封装、PCB及整机系统进行热与流体流动分析。软件支持传导、对流和辐射的共轭传热计算，能够模拟层流与湍流工况，实现电-热-流动多物理场联合分析。
软件采用非结构化贴体网格技术，能够有效处理复杂曲面与精细结构，在保证计算精度的同时兼顾求解效率。依托Ansys平台生态，软件可与电磁、结构及可靠性模块协同，实现电-热-结构耦合仿真与可靠性评估。此外，Icepak提供丰富的器件与材料库，支持MCAD/ECAD数据导入及参数化优化设计，便于将热分析集成到完整的电子产品开发流程中。
Simcenter Flotherm
Simcenter Flotherm 拥有超过34年的发展经验和用户反馈，是电子热分析领域的领先电子冷却仿真软件解决方案。它可以缩短IC封装、PCB和外壳级别的开发过程，以及数据中心等大型系统的开发过程。
Flotherm提供全面的稳态与瞬态热分析能力，支持传导、对流和辐射的共轭传热计算。软件采用专为电子应用优化的笛卡尔网格技术，能够处理从亚微米到米级的复杂电子模型，同时支持局部网格控制以提高解析精度。结合SmartPart技术和丰富的器件/材料库（如散热器、风扇、导热管、外壳等），工程师可快速构建高保真模型并进行参数化分析与优化，支持早期热架构决策和快速迭代设计。
Celsius EC Solver（6SigmaET）
Celsius EC Solver 是一款面向电子设备散热与冷却的专业仿真软件，能够对电子系统的热性能进行快速、精确的分析。原型是6Sigma ET，最初由Future Facilities公司开发，2022年被Cadence收购，合并到Cadence在2019年开发的针对芯片级热仿真的Celsius平台中。它帮助设计人员在产品开发早期解决热管理挑战，降低故障风险，并优化散热方案以提升系统性能。软件支持分析电子组件和外壳中的气流、温度及热传递，涵盖自然对流、强制对流、太阳能加热和液体冷却等多种散热模式，并采用多级非结构化（MLUS）网格技术，实现高精度求解。
软件支持一维流网络与三维热流场协同仿真，可对组件功率瞬态行为、风管及管道压力、流量和流速等参数进行全面分析。用户界面直观易用，提供动画、结果可视化、最大/最小温度标记和自动生成报告功能，帮助工程师快速获取关键设计信息。通过丰富的功能和优化的工作流程，它为电子产品的热设计提供快速、准确、高效的解决方案。
Simcenter FLOEFD
Simcenter FLOEFD 是一款完全嵌入CAD的CFD软件，面向设计师和分析师，支持多物理场仿真。它能够在开发早期对流体流动和热性能进行分析，利用原生CAD几何体缩短设计周期65–75%，提高仿真效率并加快设计决策。软件界面直观友好，结合引导式仿真、智能自动化和可视化结果查看，使设计师无需克服传统CFD障碍即可探索设计性能。
在电子热分析方面，FLOEFD支持PCB、封装及LED热管理分析，可与EDA数据集成，进行分层铜箔、热网络和热-电耦合仿真。LED模块允许对光学和热行为进行联合建模，并结合测量数据实现高精度系统级研究。软件还支持瞬态建模、热机械分析和降阶模型（BCI-ROM）生成，用于快速系统仿真和电热联合分析。
SINDA/FLUINT
SINDA/FLUINT 是一款综合性的有限差分集总参数热流体分析软件，支持稳态与瞬态分析、辐射、导热、对流换热、多流体流动、单/两相流、泵阀及涡轮机械等系统建模。软件提供子模型管理、用户自定义求解策略、参数化分析与优化功能，并具备可靠性分析和实验数据关联能力，可简化设计流程、提高效率、降低成本。
SINDA/FLUINT的历史可追溯至20世纪60年代克莱斯勒航空航天公司开发的CINDA代码。1972年，TRW为 NASA改进代码并更名为SINDA，成为多个后续版本（如HSCINDA、MITAS、SINDA/G）的前身。1986年，流体模块FLUINT发布，使软件成为最早支持传热与流体协同求解的工具之一。1991年，SINDA/FLUINT荣获NASA太空法案奖，并在NASA指导下持续开发，直至1992年CRTech商业化运营。
如今，SINDA/FLUINT已扩展到航空航天、电子封装、暖通空调、汽车、医疗、石化、能源及环境控制等多个行业。
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