一种流体力学求解器电路热仿真方法、装置及存储介质

摘要

本发明涉及电路设计技术领域，具体而言，涉及一种流体力学求解器电路热仿真方法、装置及存储介质。一种流体力学求解器电路热仿真方法，包括：获取热功率分布数据和求解器网格；根据热功率分布数据得到功率单元位置、功率单元尺寸和功率单元功率，根据求解器网格得到网格位置和网格尺寸；当功率单元位置和网格位置满足第一匹配条件，并且功率单元尺寸和网格尺寸满足第二匹配条件时，将功率单元的功率赋值给求解器网格，并得到每个求解器网格的求解器网格功率密度；将带有求解器网格功率密度的求解器网格入通用流体力学求解器，输出第一热仿真图像。本发明的技术方案可以使通用流体力学求解器根据热功率分布数据输出热仿真图像。

权利要求

1.一种流体力学求解器电路热仿真方法，其特征在于，包括：

获取印刷电路板的热功率分布数据和通用流体力学求解器的求解器网格；

根据所述热功率分布数据得到所述印刷电路板的功率单元的功率单元位置、功率单元尺寸和功率单元功率，根据所述求解器网格得到所述求解器网格在所述印刷电路板中的网格位置和网格尺寸；

当所述功率单元位置和所述网格位置满足第一匹配条件，并且所述功率单元尺寸和所述网格尺寸满足第二匹配条件时，判断所述功率单元和所述求解器网格匹配，并将所述功率单元的所述功率单元功率赋值给所述求解器网格，得到求解器网格功率；

所述功率单元位置包括功率单元中心点位置坐标；所述网格位置包括网格中心点位置坐标；所述功率单元位置和所述网格位置满足第一匹配条件，包括：根据所述功率单元中心点位置坐标、所述网格中心点位置坐标和距离关系，确定中心点距离；当所述中心点距离小于第一预设阈值时，判断所述功率单元位置和所述网格位置满足所述第一匹配条件；

所述距离关系满足：

；

其中，D为所述中心点距离，（X1，Y1，Z1）为所述功率单元中心点位置坐标，（X2，Y2，Z2）为所述网格中心点位置坐标；

所述功率单元位置包括功率单元顶点位置坐标；所述网格位置包括网格顶点位置坐标；所述功率单元尺寸和所述网格尺寸满足第二匹配条件，包括：根据所述功率单元的所述功率单元顶点位置坐标和所述求解器网格的所述网格顶点位置坐标，分别确定每个功率单元顶点与全部网格顶点之间的距离；将全部所述距离作为球体直径，并根据所述球体直径确定球体体积，选取最大的所述球体体积确定为基准体积；根据所述功率单元尺寸得到功率单元体积，根据所述网格尺寸得到网格体积；根据所述功率单元体积、所述网格体积、所述基准体积和体积关系，得到体积匹配系数；当所述体积匹配系数小于第二预设阈值时，判断所述功率单元尺寸和所述网格尺寸满足部所述第二匹配条件；

所述体积关系满足：

；

其中，λ为所述体积匹配系数，A为所述功率单元体积，B为所述网格体积，C为所述基准体积；

根据所述求解器网格功率和对应的所述网格尺寸，确定每个求解器网格的求解器网格功率密度；

将带有所述求解器网格功率密度的所述求解器网格输入所述通用流体力学求解器，输出所述印刷电路板的第一热仿真图像。

2.根据权利要求1所述的流体力学求解器电路热仿真方法，其特征在于，所述根据所述热功率分布数据得到所述印刷电路板的功率单元的功率单元位置、功率单元尺寸和功率单元功率，包括：根据所述热功率分布数据得到所述功率单元尺寸、功率单元位置信息和所述印刷电路板的功率分布；

根据所述功率单元位置信息确定功率单元区域；

根据所述印刷电路板的功率分布和所述功率单元区域，确定所述功率单元区域中的所述功率单元功率。

3.根据权利要求1所述的流体力学求解器电路热仿真方法，其特征在于，还包括：将所述热功率分布数据输入电子散热求解器，输出第二热仿真图像；

根据所述第二热仿真图和所述第一热仿真图像的比较结果，对所述通用流体力学求解器进行校验。

4.根据权利要求3所述的流体力学求解器电路热仿真方法，其特征在于，根据所述第二热仿真图和所述第一热仿真图像的比较结果，对所述通用流体力学求解器进行校验，包括：将所述第一热仿真图像进行灰度处理，得到第一热仿真图像中每个像素点的第一灰度值，并将所述第二热仿真图像进行所述灰度处理，得到所述第二热仿真图像的每个像素点的第二灰度值，其中，所述第一热仿真图像和所述第二热仿真图像的像素点数量相同；

根据全部所述第一灰度值、全部所述第二灰度值和校验关系，得到校验系数；

当所述校验系数小于第三预设阈值时，判断所述通用流体力学求解器热的仿真结果准确；

否则，判断所述通用流体力学求解器的热仿真结果异常。

5.根据权利要求4所述的流体力学求解器电路热仿真方法，其特征在于，所述校验关系满足：；

其中，k为所述校验系数，Pi为所述第一热仿真图像的第i个所述第一灰度值，Qi为所述第二热仿真图像的第i个所述第二灰度值，n为所述第一热仿真图像的所述像素点数量。

6.一种流体力学求解器电路热仿真装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取印刷电路板的热功率分布数据和通用流体力学求解器的求解器网格；

处理模块，用于根据所述热功率分布数据得到所述印刷电路板的功率单元的功率单元位置、功率单元尺寸和功率单元功率，根据所述求解器网格得到所述求解器网格在所述印刷电路板中的网格位置和网格尺寸；

匹配模块，用于当所述功率单元位置和所述网格位置满足第一匹配条件，并且所述功率单元尺寸和所述网格尺寸满足第二匹配条件时，判断所述功率单元和所述求解器网格匹配，并将所述功率单元的所述功率单元功率赋值给所述求解器网格，得到求解器网格功率；

其中，所述功率单元位置包括功率单元中心点位置坐标；所述网格位置包括网格中心点位置坐标；所述功率单元位置和所述网格位置满足第一匹配条件，包括：根据所述功率单元中心点位置坐标、所述网格中心点位置坐标和距离关系，确定中心点距离；当所述中心点距离小于第一预设阈值时，判断所述功率单元位置和所述网格位置满足所述第一匹配条件；

所述距离关系满足：

；

其中，D为所述中心点距离，（X1，Y1，Z1）为所述功率单元中心点位置坐标，（X2，Y2，Z2）为所述网格中心点位置坐标；

所述功率单元位置包括功率单元顶点位置坐标；所述网格位置包括网格顶点位置坐标；所述功率单元尺寸和所述网格尺寸满足第二匹配条件，包括：根据所述功率单元的所述功率单元顶点位置坐标和所述求解器网格的所述网格顶点位置坐标，分别确定每个功率单元顶点与全部网格顶点之间的距离；将全部所述距离作为球体直径，并根据所述球体直径确定球体体积，选取最大的所述球体体积确定为基准体积；根据所述功率单元尺寸得到功率单元体积，根据所述网格尺寸得到网格体积；根据所述功率单元体积、所述网格体积、所述基准体积和体积关系，得到体积匹配系数；当所述体积匹配系数小于第二预设阈值时，判断所述功率单元尺寸和所述网格尺寸满足部所述第二匹配条件；

所述体积关系满足：

；

其中，λ为所述体积匹配系数，A为所述功率单元体积，B为所述网格体积，C为所述基准体积；

运算模块，用于根据所述求解器网格功率和对应的所述网格尺寸，确定每个求解器网格的求解器网格功率密度；

热仿真模块，用于将带有所述求解器网格功率密度的所述求解器网格输入所述通用流体力学求解器，输出所述印刷电路板的第一热仿真图像。

7.一种电子装置，其特征在于，包括存储器和处理器；

所述存储器，用于存储计算机程序；

所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至5任一所述的流体力学求解器电路热仿真方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至5任一所述的流体力学求解器电路热仿真方法。

说明书

一种流体力学求解器电路热仿真方法、装置及存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及电路设计技术领域，具体而言，涉及一种流体力学求解器电路热仿真方法、装置及存储介质。

背景技术

[0002] 印刷电路板（PCB）是现代电子设备中不可或缺的组成部分。它们在各种设备中广泛应用，从智能手机到电脑、汽车、医疗设备和航空航天技术。PCB的主要功能是提供电子元件之间的连接和支持，以及提供电气和机械支持。

[0003] 随着电子设备的不断发展和性能的提高，PCB的热管理变得越来越重要，为了确保电子设备正常运行的可靠性，必须对PCB的热特性进行准确的分析和仿真，求解器热仿真技术因其高效和准确性而成为热管理的重要工具，通用流体力学求解器（CFD）作为一种广泛应用于工程领域的数值仿真工具，它可以通过求解流体运动方程来模拟和分析流体动力学问题，同样CFD在许多领域都有出色的表现，但是，CFD不适用于根据通用的数据进行热仿真，导致CFD无法根据热功率分布数据（Powermap）对PCB进行热仿真。

发明内容

[0004] 本发明解决的问题是提供一种根据流体力学求解器进行电路板热仿真的方法。

[0005] 为解决上述问题，本发明提供一种流体力学求解器电路热仿真方法、装置及存储介质。

[0006] 第一方面，本发明提供了一种流体力学求解器电路热仿真方法，包括：

[0007] 获取印刷电路板的热功率分布数据和通用流体力学求解器的求解器网格；

[0008] 根据所述热功率分布数据得到所述印刷电路板的功率单元的功率单元位置、功率单元尺寸和功率单元功率，根据所述求解器网格得到所述求解器网格在所述印刷电路板中的网格位置和网格尺寸；

[0009] 当所述功率单元位置和所述网格位置满足第一匹配条件，并且所述功率单元尺寸和所述网格尺寸满足第二匹配条件时，判断所述功率单元和所述求解器网格匹配，并将所述功率单元的所述功率单元功率赋值给所述求解器网格，得到求解器网格功率；

[0010] 根据所述求解器网格功率和对应的所述网格尺寸，确定每个求解器网格的求解器网格功率密度；

[0011] 将带有所述求解器网格功率密度的所述求解器网格输入所述通用流体力学求解器，输出所述印刷电路板的第一热仿真图像。

[0012] 可选地，所述功率单元位置包括功率单元中心点位置坐标；所述网格位置包括网格中心点位置坐标；所述功率单元位置和所述网格位置满足第一匹配条件，包括：

[0013] 根据所述功率单元中心点位置坐标、所述网格中心点位置坐标和距离关系，确定中心点距离；

[0014] 当所述中心点距离小于第一预设阈值时，判断所述功率单元位置和所述网格位置满足所述第一匹配条件；

[0015] 所述距离关系满足：

[0016] ；

[0017] 其中，D为所述中心点距离，（X1，Y1，Z1）为所述功率单元中心点位置坐标，（X2，Y2，Z）2 为所述网格中心点位置坐标。

[0018] 可选地，所述功率单元位置包括功率单元顶点位置坐标；所述网格位置包括网格顶点位置坐标；所述功率单元尺寸和所述网格尺寸满足第二匹配条件，包括：

[0019] 根据所述功率单元的所述功率单元顶点位置坐标和所述求解器网格的所述网格顶点位置坐标，分别确定每个功率单元顶点与全部网格顶点之间的距离；

[0020] 将全部所述距离作为球体直径，并根据所述球体直径确定球体体积，选取最大的所述球体体积确定为基准体积；

[0021] 根据所述功率单元尺寸得到功率单元体积，根据所述网格尺寸得到网格体积；

[0022] 根据所述功率单元体积、所述网格体积、所述基准体积和体积关系，得到体积匹配系数；

[0023] 当所述体积匹配系数小于第二预设阈值时，判断所述功率单元尺寸和所述网格尺寸满足部所述第二匹配条件；

[0024] 所述体积关系满足：

[0025] ；

[0026] 其中，λ为所述体积匹配系数，A为所述功率单元体积，B为所述网格体积，C为所述基准体积。

[0027] 可选地，所述根据所述热功率分布数据得到所述印刷电路板的功率单元的功率单元位置、功率单元尺寸和功率单元功率，包括：

[0028] 根据所述热功率分布数据得到所述功率单元尺寸、功率单元位置信息和所述印刷电路板的功率分布；

[0029] 根据所述功率单元位置信息确定功率单元区域；

[0030] 根据所述印刷电路板的功率分布和所述功率单元区域，确定所述功率单元区域中的所述功率单元功率。

[0031] 可选地，该方法还包括：

[0032] 将所述热功率分布数据输入电子散热求解器，输出第二热仿真图像；

[0033] 根据所述第二热仿真图和所述第一热仿真图像的比较结果，对所述通用流体力学求解器进行校验。

[0034] 可选地，根据所述第二热仿真图和所述第一热仿真图像的比较结果，对所述通用流体力学求解器进行校验，包括：

[0035] 将所述第一热仿真图像进行灰度处理，得到第一热仿真图像中每个像素点的第一灰度值，并将所述第二热仿真图像进行所述灰度处理，得到所述第二热仿真图像的每个像素点的第二灰度值，其中，所述第一热仿真图像和所述第二热仿真图像的像素点数量相同；

[0036] 根据全部所述第一灰度值、全部所述第二灰度值和校验关系，得到校验系数；

[0037] 当所述校验系数小于第三预设阈值时，判断所述通用流体力学求解器热的仿真结果准确；

[0038] 否则，判断所述通用流体力学求解器的热仿真结果异常。

[0039] 可选地，所述校验关系满足：

[0040] ；

[0041] 其中，k为所述校验系数，Pi为所述第一热仿真图像的第i个所述第一灰度值，Qi为所述第二热仿真图像的第i个所述第二灰度值，n为所述第一热仿真图像的所述像素点数量。

[0042] 第二方面，一种流体力学求解器电路热仿真装置，包括：

[0043] 获取模块，用于获取印刷电路板的热功率分布数据和通用流体力学求解器的求解器网格；

[0044] 处理模块，用于根据所述热功率分布数据得到所述印刷电路板的功率单元的功率单元位置、功率单元尺寸和功率单元功率，根据所述求解器网格得到所述求解器网格在所述印刷电路板中的网格位置和网格尺寸；

[0045] 匹配模块，用于当所述功率单元位置和所述网格位置满足第一匹配条件，并且所述功率单元尺寸和所述网格尺寸满足第二匹配条件时，判断所述功率单元和所述求解器网格匹配，并将所述功率单元的所述功率单元功率赋值给所述求解器网格，得到求解器网格功率；

[0046] 运算模块，用于根据所述求解器网格功率和对应的所述网格尺寸，确定每个求解器网格的求解器网格功率密度；

[0047] 热仿真模块，用于将带有所述求解器网格功率密度的所述求解器网格输入所述通用流体力学求解器，输出所述印刷电路板的第一热仿真图像。

[0048] 第三方面，一种电子装置，包括存储器和处理器；

[0049] 所述存储器，用于存储计算机程序；

[0050] 所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如第一方面所述的流体力学求解器电路热仿真方法。

[0051] 第四方面，一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面所述的流体力学求解器电路热仿真方法。

[0052] 本发明的流体力学求解器电路热仿真方法、装置及存储介质的有益效果是：根据获取到的印刷电路板的热功率分布数据得到该印刷电路板的功率单元的功率单元位置、功率单元尺寸和功率单元功率，根据求解器网格得到求解器网格在印刷电路板中的网格位置和网格尺寸，当功率单元位置和求解器网格位置满足第一匹配条件，并且功率单元尺寸和网格尺寸满足第二匹配条件时，说明该功率单元和求解器网格重合，即功率单元和求解器网格在印刷电路板中的位置相同，并且二者在印刷电路板中包含的区域也相同，进一步通过热功率分布数据获取其中与该功率单元对应的功率单元功率，并将该功率单元功率赋值给匹配成功的求解器网格，即将热功率分布数据中的功率值赋值给通用流体力学求解器的求解器网格，再根据该功率值和对应的网格尺寸确定求解器网格功率密度，最终将带有求解器网格功率密度的求解器网格输入通用流体力学求解器，输出印刷电路板的热仿真图像，即第一热仿真图像。通过将热功率分布数据的功率单元的功率值赋值给与其匹配成功的求解器网格，使通用流体力学求解器可以根据印刷电路板的热功率分布数据对印刷电路板进行热仿真，提高了通用流体力学求解器的兼容性，并通过第一匹配条件和第二匹配条件，使通用流体力学求解器网格可以得到热功率分布数据中准确的功率值，进一步提高了求解器网格赋值的精度，从而提高流体力学求解器根据热功率分布数据输出的热仿真图像准确性。

附图说明

[0053] 图1为本发明实施例的一种流体力学求解器电路热仿真方法的流程示意图。

具体实施方式

[0054] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。

[0055] 应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。

[0056] 本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”；术语“可选地”表示“可选的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

[0057] 需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

[0058] 本实施例的流体力学求解器电路热仿真方法中，热功率分布数据包括印刷电路板的电源分布图文件和印刷电路板的设计文件，电源分布图文件包括描述电源分布和供电情况，即该印刷电路板的热源分布情况和热源对应的具体功率值。设计文件包括电路板的尺寸大小和该印刷电路板的层高，即印刷电路板每层的厚度，并且根据所述印刷电路板构建空间直角坐标系，例如以电路板的起始点为原点，电路板的层高为沿着Z轴正方向放置，电路板的长沿着X轴正方向放置，宽沿着Y轴的正方向放置，根据印刷电路板的热源分布情况和空间直角坐标系，可以得到每个热源在印刷电路板中的空间位置坐标，根据具体的空间位置坐标可以更准确地对每个区域的功率进行计算，从而通过对功率进行计算得到对应的区域的功率值，并且热功率分布数据还包括根据通用流体力学求解器的网格划分规则，预先划分的功率单元的信息，包括功率单元在坐标系中的位置信息和功率单元的尺寸信息。求解器网格为根据具体求解器预先获取的该求解器对应的网格尺寸和每个网格所对应在印刷电路板中的位置信息，网格尺寸具体包括网格的长、宽和高，通常网格的高与需要进行热仿真的印刷电路板的层高相匹配。

[0059] 如图1所示，本发明实施例提供了一种流体力学求解器电路热仿真方法，包括：

[0060] 步骤S1，获取印刷电路板的热功率分布数据和通用流体力学求解器的求解器网格；

[0061] 具体地，获取印刷电路板的热功率分布数据，该热功率分布数据包括该电路板的起始点位置、印刷电路板的尺寸和该印刷电路板的热源分布信息，还包括预先划分的功率单元的功率单元功率，功率单元位置信息和功率单元尺寸，位置信息为根据通用流体力学求解器的网格预先划分的功率单元的顶点位置信息，由于通用流体力学求解器中的网格尺寸单位为英寸，而印刷电路板由于尺寸相对普遍较小尺寸单位为毫米，因此需要将求解器网格的英寸转换为毫米，再根据转换后的尺寸和印刷电路板的尺寸信息进行功率单元的划分，并确定每个功率单元的顶点位置坐标和功率单元对应的具体尺寸，例如根据热功率分布数据得到印刷电路板第一层的长为200mm，宽为100mm，并将每层的厚度2mm确定为高，获取与印刷电路板层高匹配的求解器网格，例如根据通用流体力学求解器网格换算得到的功率单元尺寸为2mm×2mm×2mm，这里转换后的尺寸值取整数，然后根据该尺寸将该印刷电路板的第一层划分为5000个功率单元，从而得到每个功率单元在该印刷电路中的位置信息，由于在换算过程中可能存在差异，并且通用流体力学求解器的网格并不是按顺序进行排列的，因此只有当功率单元和求解器的网格满足匹配的条件，才可以说明该功率单元和求解器网格在印刷电路板中的区域相同，并通过热功率分布数据中的功率值对通用流体力学求解器准确地赋值，保证求解器根据该赋值输出准确的热仿真图像。

[0062] 进一步地，起始点位置为印刷电路板起始点在空间坐标系中的位置坐标，这里可以将该起始点的位置设定为原点坐标，热功率分布数据还包括印刷电路板的设计文件信息，例如印刷电路板的尺寸信息、层数和每层的厚度，可以根据厚度得到印刷电路板在Z轴的坐标，以双层印刷电路板为例，例如每层的厚度为2mm，则相对于起始点，该印刷电路板第一层顶点在Z轴上的交点坐标为（0，0，2），第二层叠加在第一层上面，则第二层顶点在Z轴上的坐标为（0，0，4），并根据印刷电路板的尺寸得到该印刷电路板的长和宽，将长度沿着X正方向布置，因此将电路板的起始点沿着X轴的正方向平移印刷电路板长度的距离，得到该印刷电路板与X轴的交点坐标，例如长度为200mm，则相对于起始点，该印刷电路板在X轴的坐标为（200，0，0），同理，宽为100mm，则在Y轴的坐标为（0，100，0），同样地，根据所述印刷电路板的相对位置关系，可以确定该印刷电路板中各个点在空间直角坐标系中的位置，即该点的空间坐标，从而得到印刷电路板热源分布的具体位置，并根据具体的位置准确地判断每个规定区域的功率值。

[0063] 进一步地，通过通用流体力学求解器的网格的信息，得到该求解器针对该印刷电路板生成的求解器网格的具体信息数据，从而可以得到网格的大小和每个网格相对于该印刷电路板的位置信息，即网格尺寸和网格顶点位置坐标，该求解器网格包括网格的具体尺寸信息，即网格的长、宽和高，其中，高度与印刷电路板的层高相匹配。

[0064] 步骤S2，根据所述热功率分布数据得到所述印刷电路板的功率单元的功率单元位置、功率单元尺寸和功率单元功率，根据所述求解器网格得到所述求解器网格在所述印刷电路板中的网格位置和网格尺寸；

[0065] 具体地，根据通用流体力学求解器的网格信息将印刷电路板划分为多个功率单元，根据印刷电路板的热功率数据，得到预先划分好的功率单元的功率单元位置、功率单元尺寸和功率单元功率，该功率单元位置为划分后的功率单元在印刷电路板中的实际位置信息，即基于该印刷电路板构建的空间直角坐标系中的具体位置坐标，该功率单元尺寸为划分后的网格的实际尺寸信息，功率单元功率为划分完功率单元后印刷电路板在每个功率单元区域内的实际功率值。

[0066] 进一步地，通过通用流体力学求解器网格，根据印刷电路板的尺寸信息，得到每个网格在印刷电路板中的位置信息，即基于该印刷电路板构建的空间直角坐标系中的具体位置坐标，并且还根据通用流体力学求解器得到网格的尺寸。

[0067] 步骤S3，当所述功率单元位置和所述网格位置满足第一匹配条件，并且所述功率单元尺寸和所述网格尺寸满足第二匹配条件时，判断所述功率单元和所述求解器网格匹配，并将所述功率单元的所述功率单元功率赋值给所述求解器网格，得到求解器网格功率；

[0068] 具体地，根据全部功率单元的功率单元位置和全部求解器网格的网格位置，选取满足第一匹配条件的功率单元和求解器网格，再根据满足第一匹配条件的功率单元的功率单元尺寸和求解器网格的网格尺寸，判断是否满足第二匹配条件，当功率单元和求解器网格同时满足第一匹配条件和第二匹配条件，则判断该功率单元和求解器网格重合，即该功率单元和求解器网格在印刷电路中所代表的区域重合，最后将功率单元的功率赋值给求解器网格，即将功率单元功率确定为求解器网格功率。

[0069] 步骤S4，根据所述求解器网格功率和对应的所述网格尺寸，确定每个求解器网格的求解器网格功率密度；

[0070] 步骤S5，将带有所述求解器网格功率密度的所述求解器网格输入所述通用流体力学求解器，输出所述印刷电路板的第一热仿真图像。

[0071] 具体地，根据求解器网格的尺寸得到得到求解器网格的长、宽和高，并根据该长、宽和高得到求解器网格的体积，并将该求解器网格对应的求解器网格功率除以求解器网格的体积，从而得到该求解器网格对应的求解器网格功率密度，通过求解器网格功率密度可以更直观的体现该求解器网格中功率的空间分布情况和热能传导性能，可以使求解器根据每个求解器网格的功率密度进行分析计算，从而得到印刷电路板中与该求解器网格对应的位置的准确的热仿真结果。

[0072] 进一步地，将全部带有功率密度的求解器网格输入到通用流体力学求解器中，该求解器通过每个求解器网格中的功率密度进行分析计算，从而得到该印刷电路板上各个位置的温度分布、热流分布等热特性参数，最终通用流体力学求解器输出第一热仿真图像，该热仿真图像通常以彩色图的形式呈现，图像的颜色表示了印刷电路板中不同位置的温度值，高温区域一般会用红色或黄色来表示，而低温区域则会用蓝色或绿色来表示，这种颜色编码方案使工程师能够直观地了解物体的温度分布情况。

[0073] 本实施例中，根据获取到的印刷电路板的热功率分布数据得到该印刷电路板的功率单元的功率单元位置、功率单元尺寸和功率单元功率，根据求解器网格得到求解器网格在印刷电路板中的网格位置和网格尺寸，当功率单元位置和求解器网格位置满足第一匹配条件，并且功率单元尺寸和网格尺寸满足第二匹配条件时，说明该功率单元和求解器网格重合，即功率单元和求解器网格在印刷电路板中的位置相同，并且二者在印刷电路板中包含的区域也相同，进一步通过热功率分布数据获取其中与该功率单元对应的功率单元功率，并将该功率单元功率赋值给匹配成功的求解器网格，即将热功率分布数据中的功率值赋值给通用流体力学求解器的求解器网格，再根据该功率值和对应的网格尺寸确定求解器网格功率密度，最终将带有求解器网格功率密度的求解器网格输入通用流体力学求解器，输出印刷电路板的热仿真图像，即第一热仿真图像。通过将热功率分布数据的功率单元的功率值赋值给与其匹配成功的求解器网格，使通用流体力学求解器可以根据印刷电路板的热功率分布数据对印刷电路板进行热仿真，提高了通用流体力学求解器的兼容性，并通过第一匹配条件和第二匹配条件，使通用流体力学求解器网格可以得到热功率分布数据中准确的功率值，进一步提高了求解器网格赋值的精度，从而提高流体力学求解器根据热功率分布数据输出的热仿真图像准确性。

[0074] 在一个可选的实施例中，所述功率单元位置包括功率单元中心点位置坐标；所述网格位置包括网格中心点位置坐标；所述功率单元位置和所述网格位置满足第一匹配条件，包括：

[0075] 根据所述功率单元中心点位置坐标、所述网格中心点位置坐标和距离关系，确定中心点距离；

[0076] 当所述中心点距离小于第一预设阈值时，判断所述功率单元位置和所述网格位置满足所述第一匹配条件；

[0077] 所述距离关系满足：

[0078] ；

[0079] 其中，D为所述中心点距离，（X1，Y1，Z1）为所述功率单元中心点位置坐标，（X2，Y2，Z）2 为所述网格中心点位置坐标。

[0080] 具体地，在根据印刷电路板的热功率分布数据构建的空间直角坐标系中，通过单位的换算，使求解器网格在该坐标系中得到对应的求解器网格位置坐标，即求解器网格中心点位置坐标和求解器网格顶点位置坐标，根据功率单元中心点位置坐标和网格中心点位置坐标，确定功率单元中心点和求解器网格中心点的距离，当该距离小于第一预设阈值时，说明两个中心点位置的偏差在可接受的范围，并且该功率单元得到的功率值和求解器网格在印刷电路板中对应的实际功率值之间的差异，不会对通用流体力学求解器的热仿真结果造成影响，进一步提高了根据热功率分布数据对求解器网格赋值的准确性。

[0081] 示例性地，设定第一预设阈值为0.2，功率单元中心点位置坐标为（0.1，0.2，0.1），网格中心点位置坐标为（0.1，0.3，0.1），则根据距离关系得到中心点距离为0.1，其中0.1小于0.2，则说明该功率单元和求解器网格满足第一匹配条件。

[0082] 在一个可选的实施例中，所述功率单元位置包括所述功率单元顶点位置坐标；所述网格位置包括所述网格顶点位置坐标；所述功率单元尺寸和所述网格尺寸满足第二匹配条件，包括：

[0083] 根据所述功率单元的所述功率单元顶点位置坐标和所述求解器网格的所述网格顶点位置坐标，分别确定每个所述功率单元顶点与全部所述网格顶点之间的距离；

[0084] 将全部所述距离作为球体直径，并根据所述球体直径确定球体体积，选取最大的所述球体体积确定为基准体积；

[0085] 根据所述功率单元尺寸得到所述功率单元体积，根据所述网格尺寸得到所述网格体积；

[0086] 根据所述功率单元体积、所述网格体积、所述基准体积和体积关系，得到体积匹配系数；

[0087] 当所述体积匹配系数小于第二预设阈值时，判断所述功率单元尺寸和所述网格尺寸满足部所述第二匹配条件；

[0088] 所述体积关系满足：

[0089] ；

[0090] 其中，λ为所述体积匹配系数，A为所述功率单元体积，B为所述网格体积，C为所述基准体积。

[0091] 具体地，例如通用流体力学求解器的求解器网格和功率单元都为正方体，因此功率单元和求解器网格分别有8个顶点，通过小球碰撞法，将一个功率单元和一个求解器网格进行匹配，首选根据一个功率单元顶点位置坐标和8个网格顶点位置坐标，分别确定该功率单元顶点与8个网格顶点对应的8个距离值，同理，通过其余7个功率单元顶点位置坐标分别和求解器网格的8个网格顶点位置坐标计算8个距离值，从而功率单元8个顶点得到8组距离值，最终可以得到64个距离值，并将其中最大的距离值确定为直径，并根据该直径计算对应圆的体积，将该体积确定为进行匹配的基准体积，或者将全部距离值作为直径并计算圆的体积，同样将体积最大的作为基准体积，然后分别根据功率单元尺寸计算功率单元的体积，根据网格尺寸计算求解器网格的体积，即根据尺寸信息中的长、宽和高得到对应的体积，通过体积关系，计算功率单元和求解器网格的体积匹配系数，当体积匹配系数小于第二预设阈值时，判断该功率单元和求解器网格满足第二匹配条件，进一步根据功率单元和求解器网格的顶点位置关系和体积关系的匹配结果判断二者重合，由于印刷电路板的尺寸普遍偏小，因此通过两次匹配条件的判断，进一步提高功率单元和求解器网格的匹配精度，当同时满足第一匹配条件和第二匹配条件时，可以准确地判断该功率单元和求解器网格在印刷电路板中的位置重合，即使存在误差也是控制在可接受的范围内，不会对通用流体力学求解器根据热功率分布数据获取的功率值和输出的热仿真结果的准确性造成影响，最终使通用流体力学求解器可以根据热功率分布数据对印刷电路板进行热仿真，并输出准确的热仿真图。

[0092] 在一个可选的实施例中，所述根据所述热功率分布数据得到所述印刷电路板的功率单元的功率单元位置、功率单元尺寸和功率单元功率，包括：

[0093] 根据所述热功率分布数据得到所述功率单元尺寸、功率单元位置信息和所述印刷电路板的功率分布；

[0094] 根据所述功率单元位置信息确定功率单元区域；

[0095] 根据所述印刷电路板的功率分布和所述功率单元区域，确定所述功率单元区域中的所述功率单元功率。

[0096] 具体地，根据功率单元预先设定的尺寸和起始位置，确定每个功率单元的各个顶点位置在基于印刷电路板建立的坐标系中的位置坐标，在印刷电路板中以起始点为第一个功率单元的一个顶点，根据功率单元的尺寸可以得到该功率单元长、宽和高，并且功率单元的长边与X轴平行，宽边与Y轴平行，高与Z轴平行，将起始点沿着X轴正方向按功率单元的长度进行平移，得到该功率单元在X轴上的交点，同理，可以分别得到Y轴和Z轴的交点，例如当功率单元为边长为2mm的正方体时，每个边的长度都为2mm，起始位置为坐标原点，因此可以得到该单元格与X、Y和Z轴的交点坐标分别为（2，0，0）、（0，2，0）和（0，0，2），并且由于印刷电路板的长边和宽边分别和X轴和Y轴平行，因此得到该单元格在XY平面上的顶点坐标为（2，2，0），同理，得到XZ平面的顶点坐标为（2，0，2），YZ平面的顶点坐标为（0，2，2），并将XY平面上的顶点坐标沿着Z轴正方向上移2mm，即功率单元的高度值，得到坐标系中的顶点坐标为（2，2，2），因为该功率单元的一个顶点为电路板的起始位置，所以该点坐标为（0，0，0），最终通过上述方法得到该功率单元的8个顶点位置的坐标分别为（0，0，0）（2，0，0）（0，2，0）（0，0，
2）（2，2，0）（0，2，2）（2，0，2）（2，2，2）。

[0097] 进一步地，通过热功率分布数据得到该印刷电路板中各个发个元件或发热线路在电路板上的分布位置信息和发热源对应的功率值，即印刷电路板的热源信息，根据热功率分布数据可以得到功率单元位置信息，即每个功率单元定点位置坐标，并且还可以得到功率单元尺寸和印刷电路板的功率分布，根据8个功率单元定点位置坐标，确定该功率单元在印刷电路板中所包含的空间区域，并根据区域中对应的热源分布信息，确定该空间区域中发热元件的总功率值，即该功率单元功率，如果该区域中没有发热元件，则将对应的功率单元功率确定为0。

[0098] 本可选的实施例中，通过功率单元位置信息，确定功率单元在印刷电路板中具体的空间区域，并根据该空间区域结合印刷电路板的功率分布情况，确定该空间区域的准确的功率值，即得到准确的功率单元功率，将该功率单元功率赋值给对应的求解器网格，使通用流体力学求解器可以根据赋值后的求解器网格进行热仿真，从而提高通用流体力学求解器根据热功率分布数据进行热仿真的准确性。

[0099] 在一个可选的实施例中，所述方法还包括：

[0100] 将所述热功率分布数据输入电子散热求解器，输出第二热仿真图像；

[0101] 根据所述第二热仿真图和所述第一热仿真图像的比较结果，对所述通用流体力学求解器进行校验。

[0102] 在一个可选的实施例中，根据所述第二热仿真图和所述第一热仿真图像的比较结果，对所述通用流体力学求解器进行校验，包括：

[0103] 将所述第一热仿真图像进行灰度处理，得到第一热仿真图像中每个像素点的第一灰度值，并将所述第二热仿真图像进行所述灰度处理，得到所述第二热仿真图像的每个像素点的第二灰度值，其中，所述第一热仿真图像和所述第二热仿真图像的像素点数量相同；

[0104] 根据全部所述第一灰度值、全部所述第二灰度值和校验关系，得到校验系数；

[0105] 当所述校验系数小于第三预设阈值时，判断所述通用流体力学求解器热的仿真结果准确；

[0106] 否则，判断所述通用流体力学求解器的热仿真结果异常。

[0107] 在一个可选的实施例中，所述校验关系满足：

[0108] ；

[0109] 其中，k为所述校验系数，Pi为所述第一热仿真图像的第i个所述第一灰度值，Qi为所述第二热仿真图像的第i个所述第二灰度值，n为所述第一热仿真图像的所述像素点数量。

[0110] 具体地，电子散热求解器是一种用于电子设备进行热仿真的专用工具，不同于通用流体力学求解器，可以支持印刷电路板的热功率分布数据输入，并输出准确的热仿真图像，因此可以通过将热功率分布数据输入到电子散热求解器，输出第二热仿真图像，并根据该第二热仿真图像和通用流体力学求解器得到的第一热仿真图像的比较结果，判断该通用流体力学求解器根据热功率分布数据进行热仿真的准确性。

[0111] 进一步地，分别将第一热仿真图像和第二热仿真图像进行灰度化处理，由于热仿真图像根据不同的颜色体现该印刷电路板的发热温度，因此其灰度化后，可根据具体的灰度值得到该热仿真图像中不同位置对应的温度信息，从而将热仿真图像的图像温度信息转换为灰度值的数值温度信息，根据第一热仿真图像的灰度图像得到每个像素点的第一灰度值，根据第二热仿真图像的灰度图像得到每个像素点的第二灰度值，并通过校验关系得到第一热仿真图像和第二热仿真图像的校验系数，根据该校验系数和预先设定的第三预设阈值进行比较，当校验系数小于第三预设阈值时，判断第一热仿真图像准确，即通过通用流体力学求解器得到的印刷电路板的热仿真图像和电子散热求解器得到的热仿真图像基本相同，可以满足设定的热仿真需求，当校验系数大于或者等于第三预设阈值时，判断第一热仿真图像异常，即通用流体力学求解器根据热功率分布数据得到的热仿真图像与实际的印刷电路板的发热情况存在差异。

[0112] 本可选的实施例中，将第一热仿真图像和第二热仿真图像进行比较，即将通用流体力学求解器和电子散热求解器根据热功率分布数据进行热仿真分别得到的热仿真图像进行比较，由于电子散热求解器为专门为印刷电路板进行热仿真而设计的，并且支持根据热功率分布数据直接进行印刷电路板热仿真，因此通过电子散热求解器得到的第二热仿真图像有更高的精度，与印刷电路板的实际发热情况更接近，从而可以根据第一热仿真图像和第二热仿真图像的比较结果，判断该通用流体力学求解器根据热功率分布数据得到的热仿真结果是否准确。

[0113] 本发明实施例提供的一种流体力学求解器电路热仿真装置，包括：

[0114] 获取模块，用于获取印刷电路板的热功率分布数据和通用流体力学求解器的求解器网格；

[0115] 处理模块，用于根据所述热功率分布数据得到所述印刷电路板的功率单元的功率单元位置、功率单元尺寸和功率单元功率，根据所述求解器网格得到所述求解器网格在所述印刷电路板中的网格位置和网格尺寸；

[0116] 匹配模块，用于当所述功率单元位置和所述网格位置满足第一匹配条件，并且所述功率单元尺寸和所述网格尺寸满足第二匹配条件时，判断所述功率单元和所述求解器网格匹配，并将所述功率单元的所述功率单元功率赋值给所述求解器网格，得到求解器网格功率；

[0117] 运算模块，用于根据所述求解器网格功率和对应的所述网格尺寸，确定每个求解器网格的求解器网格功率密度；

[0118] 热仿真模块，用于将带有所述求解器网格功率密度的所述求解器网格输入所述通用流体力学求解器，输出所述印刷电路板的第一热仿真图像。

[0119] 本发明实施例中的一种流体力学求解器电路热仿真装置具有上述流体力学求解器电路热仿真方法相近似的技术效果，在此不再进行赘述。

[0120] 本发明实施例提供的一种电子装置，包括存储器和处理器；

[0121] 所述存储器，用于存储计算机程序；

[0122] 所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如上所述的流体力学求解器电路热仿真方法。

[0123] 本发明实施例中的一种电子装置具有上述流体力学求解器电路热仿真方法相近似的技术效果，在此不再进行赘述。

[0124] 本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的流体力学求解器电路热仿真方法。

[0125] 本发明实施例中的一种计算机可读存储介质具有上述流体力学求解器电路热仿真方法相近似的技术效果，在此不再进行赘述。

[0126] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read‑Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。在本申请中，所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

[0127] 虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。