ANSYS高级热分析技巧：如何处理复杂几何结构的热效应


# 摘要
热分析在工程领域中扮演着至关重要的角色，尤其是在复杂结构和材料性能评估中。本文首先介绍了热分析基础以及ANSYS软件的基本操作入门。接下来，详细探讨了几何建模与网格划分的技巧，包括理论基础、类型选择以及网格质量对分析结果的影响，并通过实践案例进一步说明。材料属性和边界条件的设置对于精确模拟热过程至关重要，本文提供了详尽的材料数据库使用和自定义材料属性方法，同时讨论了热载荷和边界条件设定的技巧。此外，本文还涵盖了热分析方法、求解策略和多物理场耦合分析的内容。在后处理与结果验证章节中，强调了对分析结果的解读、误差分析、以及优化和敏感度分析的重要性。最后，通过两个高级热分析案例研究，展示了热分析在解决实际工程问题中的应用，包括电子封装热可靠性分析和高温环境下材料性能评估。

# 关键字
热分析；几何建模；网格划分；材料属性；边界条件；多物理场耦合；ANSYS软件

参考资源链接：[ANSYS热分析教程：温度应力分析详解](https://wenku.csdn.net/doc/4t5m41abwg?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. 热分析基础与ANSYS入门

热分析是一种以温度变化为基础，研究物质热性质的技术。在工程应用中，了解热分析的基础对于精确模拟物理过程至关重要。本章将引导读者了解热分析的基本概念，并介绍如何入门ANSYS——一个广泛应用于热分析的仿真软件。

## 热分析的基本概念
热分析关注材料或产品的热行为，包括热量传递、热膨胀以及材料在不同温度下的物理和化学变化。在工程设计中，热分析可以帮助工程师预测和优化材料和产品的性能。

## 热分析的分类
热分析主要分为稳态热分析和瞬态热分析。稳态热分析关注系统在热平衡状态下的温度分布，而瞬态热分析则关注系统达到热平衡之前随时间变化的温度场。

## ANSYS入门
ANSYS是实现热分析的强力工具，支持从几何建模到求解分析、后处理的整个工程热分析流程。入门者应首先熟悉ANSYS的界面布局、命令结构和各种模块的功能，再通过实践案例逐步掌握其高级应用。

# 2. 几何建模与网格划分技巧

## 2.1 几何建模的理论基础

### 2.1.1 复杂几何结构的特点

在进行热分析前，建模阶段是至关重要的一步。复杂几何结构常具有不规则的外形、各种类型的空腔、孔洞以及嵌入式组件等特征，这会使得建模工作更具挑战性。以电子产品为例，其内部结构可能包括散热片、电路板以及微小的连接器等部件，这些都需精准反映在模型中。为了精确捕捉热流动的特点，需要特别注意模型中每个部分的细节和组件之间的界面，因为这些部位往往是温度梯度最大的地方，可能对最终的热分析结果产生显著影响。

### 2.1.2 几何简化与细节处理

在对复杂结构进行几何建模时，进行适当的简化是提高模拟效率和降低计算成本的重要手段。简化步骤包括去除不影响主要热流动特性的细小特征、合并小的几何特征以及采用合适的近似方法来表示复杂的局部结构。这在不影响结果准确性的前提下，可以大幅减少网格数量和计算时间。在ANSYS等仿真软件中，还可以利用内置功能进行特征识别和自动化处理，从而优化建模过程。

## 2.2 网格划分技术

### 2.2.1 网格类型与选择依据

网格是划分几何模型的过程，它将连续的空间离散化为小的、可计算的单元。选择合适的网格类型对于保证热分析结果的精度至关重要。常见的网格类型包括四面体、六面体、棱柱和金字塔形等。六面体网格由于其在各向同性上的优势，在需要高精度结果的场合下更受青睐。但在复杂的几何结构中，四面体网格由于其灵活性，通常更容易处理不规则的几何形状。对于网格选择，应考虑模型的特性、分析的精度要求以及计算资源的限制。

### 2.2.2 网格质量对热分析的影响

网格质量直接影响热分析的数值精度和计算效率。高质量的网格应该具有规则的形状、均匀的尺寸以及合理的渐变区域。在ANSYS等仿真软件中，通常会提供网格质量检查工具，以确保网格质量符合分析需求。例如，过度扭曲的单元或太小的单元尺寸可能会导致数值不稳定或收敛困难。因此，在划分网格时，需要通过适当的方法（如局部细化网格、保持单元的形状规则性）来保证网格的整体质量。

### 2.2.3 高级网格划分方法

高级网格划分方法如自动网格划分、映射网格划分和扫略网格划分，它们在处理特定类型的几何模型时展现出更高的效率和精确度。自动网格划分技术能够自动识别复杂的几何特征并生成高质量网格，特别适合于模型较为复杂的情况。映射网格划分在处理规则的几何形状时，比如平板、管道等，能够生成具有较高一致性的网格，从而简化后续分析。扫略网格划分则对于具有明显方向性的几何结构有良好的适应性，如长管、梁等。选择适合的网格划分方法是保证热分析顺利进行的关键因素之一。

## 2.3 网格划分实践案例分析

### 2.3.1 案例1：电子产品热管理

电子产品的热管理是一个典型的复杂热分析案例。为了确保产品在各种工作条件下的可靠性，需要对内部的温度分布进行精确模拟。此案例中，对电路板、散热器以及外壳等部件进行高精度的网格划分是必要的。ANSYS Workbench提供了一套完善的网格划分工具，可以从简单的自动网格划分开始，根据分析的需要逐步细化。在此案例中，可以利用软件的局部细化功能，针对芯片等热点区域进行网格的细化，以捕捉更精确的温度梯度。

### 2.3.2 案例2：大型机械结构热应力分析

大型机械结构由于其尺寸和形状的复杂性，在进行热应力分析时，网格划分尤为关键。案例中的大型机械结构包括多个焊接连接和复杂的支撑框架。在这样的情况下，首先需要生成一个能够反映实际结构特点的高质量网格，接着利用网格局部细化技术来细化热点区域。通过ANSYS的网格划分功能，可以使用网格尺寸控制技术，对复杂的几何细节和潜在热点区域实施网格细化。最后，通过热应力耦合分析，评估机械结构在温度变化下的热应力分布和变形情况。

graph TD
    A[开始分析] --> B[几何建模]
    B --> C[网格划分]
    C --> D[材料属性定义]
    D --> E[边界条件与热载荷施加]
    E --> F[求解器配置]
    F --> G[后处理分析]
    G --> H[结果优化与敏感度分析]
    H --> I[报告与工程决策支持]

在上述案例分析中，我们通过两级实践案例展示了几何建模与网格划分的步骤和技巧。这个过程不仅体现了理论与实际操作的结合，也为理解后续章节中的材料属性定义、边界条件设置、求解器配置以及后处理分析打下了坚实的基础。通过这两类不同应用场景的案例分析，可以进一步增强读者对几何建模和网格划分重要性的理解。

# 3. 材料属性与边界条件设置

## 3.1 材料属性导入与定义

### 3.1.1 材料数据库的使用

材料属性是决定热分析精度的关键因素之一。在进行热分析时，利用ANSYS提供的丰富材料数据库能够大大简化建模过程并提高分析的准确性。首先，工程师需根据分析对象的材料类型，在ANSYS的材料数据库中选择合适的材料属性。

flowchart LR
    A[开始材料定义] --> B[选择材料类型]
    B --> C[检索材料数据库]
    C --> D[预览材料属性]
    D --> E[应用材料属性]
    E --> F[确认材料设置]

在材料数据库中，工程师可以找到不同材料的标准属性如密度、比热容、热导率等。对于特殊材料，如果数据库中不存在，可能需要通过实验数据手动输入或进行用户自定义。

### 3.1.2 用户自定义材料属性

在许多工程实践中，标准材料属性可能不足以准确反映实际材料的热行为。这时，工程师可以通过用户自定义的方式输入实验数据，以获得更加精确的仿真结果。

flowchart LR
    A[开始材料定义] --> B[选择用户自定义]
    B --> C[输入材料属性参数]
    C --> D[设置材料状态方程]
    D --> E[验证材料属性]
    E --> F[保存材料定义]

在自定义材料属性的过程中，需要特别注意数据的准确性和适用性。例如，某些材料属性可能随温度变化而变化，因此可能需要构建温度依赖性模型。

## 3.2 边界条件与热载荷施加

### 3.2.1 热传导、对流和辐射的基本概念

在ANSYS中设置边界条件和热载荷是热分析的核心环节。热传导、对流和辐射是热能传输的三种基本方式。热传导是固体内部或接触面间的热能传递方式；对流则是流体（液体或气体）中的热能传递；辐射是通过电磁波传递热能，不依赖介质。了解这些基本概念对于设置正确的热分析边界条件至关重要。

flowchart LR
    A[热分析边界条件设置] --> B[热传导边界条件]
    A --> C[对流边界条件]
    A --> D[辐射边界条件]
    B --> E[定义材料接触传热]
    C --> F[设置对流系数]
    D --> G[应用辐射参数]

### 3.2.2 复杂边界条件的设定技巧

对于复杂边界条件的设置，通常需要考虑材料、环境以及工程实际条件。例如，在对流边界条件中，不仅要设置合适的对流系数，还要考虑流体类型（如自然对流、强制对流）、流动状态（层流或湍流）等因素。

flowchart LR
    A[复杂边界条件设置] --> B[环境温度定义]
    B --> C[对流系数计算]
    C --> D[辐射条件配置]
    D --> E[移动/旋转边界模拟]
    E --> F[多场耦合边界条件]

对于多物理场耦合分析，需要同时考虑温度场、应力场等多种因素，此时边界条件的设置变得更加复杂，需要综合考量。

## 3.3 边界条件设置案例研究

### 3.3.1 案例1：发动机热分析

发动机热分析是一个典型的热管理问题。对于发动机的热分析，边界条件的设置需要充分考虑燃烧过程产生的热量、冷却液带走的热量、以及发动机与环境的热交换。

graph LR
    A[发动机热分析案例] --> B[初始温度定义]
    B --> C[燃烧热生成设定]
    C --> D[冷却系统传热分析]
    D --> E[辐射边界条件配置]
    E --> F[材料温度分布结果]

在设置燃烧热生成时，需要根据燃烧效率和燃料类型确定热生成速率。冷却系统则根据冷却液的流动状态和温差来设定传热条件。

### 3.3.2 案例2：建筑外墙热传导分析

建筑外墙的热传导分析则关注于墙体材料、太阳辐射、室内外温差等因素。在这一案例中，墙体材料的导热系数、热容量以及太阳辐射吸收率等是主要考虑的边界条件。

graph LR
    A[建筑外墙热传导分析案例] --> B[墙体材料属性定义]
    B --> C[太阳辐射吸收边界]
    C --> D[室内外温度差设置]
    D --> E[窗体热传递分析]
    E --> F[整体热传导效率评估]

在进行这一分析时，不仅要考虑材料属性，还需要考虑建筑的具体朝向、窗户类型和大小等因素，进而影响整体的热传导效率。

通过以上案例的分析，可以深刻理解在不同场景中，材料属性和边界条件设置的具体应用与重要性。这一过程不仅需要工程师具备扎实的理论基础，同时也需要对实际工程有深入的理解。

# 4. 热分析方法与求解策略

在进行热分析时，选择合适的方法和求解策略至关重要。本章将详细介绍稳态与瞬态热分析的基础理论、求解器的选择与优化以及多物理场耦合分析的方法。

## 4.1 稳态与瞬态热分析

### 4.1.1 稳态分析的理论基础

稳态热分析关注在没有时间变化条件下的热力学平衡状态。在实际工程应用中，稳态分析可以用来研究在静态操作条件下设备的热分布情况。稳态分析的核心是傅立叶热传导定律，它表明热流与温度梯度成正比。稳态分析的数学模型通常为椭圆形偏微分方程。

在求解稳态问题时，需要保证边界条件不随时间变化，例如恒定温度或恒定热流边界条件。ANSYS提供了丰富的工具来设定这些条件，例如使用`SOLVE`命令开始求解过程。

/SOLU
ANTYPE,0  ! 设置求解类型为稳态分析
FINISH
/SOLU
D, Node, TEMP, Value  ! 设定节点温度为Value

上面的代码示例中，`ANTYPE,0`指令用于设置分析类型为稳态，而`D`命令用于设定特定节点的温度值。每个指令的参数都经过精心设置，以确保模拟的准确性。

### 4.1.2 瞬态分析的特点和应用场景

瞬态热分析用于研究随时间变化的热传递问题。这类分析对于理解设备启动、停止或在变化负荷下的行为特别重要。瞬态分析的数学模型通常是抛物线型偏微分方程，考虑了时间变量的影响。

瞬态分析的一个关键步骤是定义初始条件和时间步长。初始条件定义了分析开始时系统的温度分布状态，而时间步长决定了分析的时间精度。ANSYS中，可以通过定义时间历程来设置这些参数。

/SOLU
ANTYPE,1  ! 设置求解类型为瞬态分析
TIMINT,ON  ! 启用时间积分
DELTIM,0.1  ! 设置时间步长为0.1秒
TIME,10  ! 设置总分析时间为10秒

代码中的`ANTYPE,1`指定了瞬态分析类型，而`TIMINT,ON`表示开启时间积分，`DELTIM`用于设置时间步长。这些参数设置对确保分析结果的准确性和稳定性至关重要。

## 4.2 求解器选择与优化

### 4.2.1 求解器类型对比

在ANSYS中，有几种不同类型的求解器可用于热分析，包括直接求解器、迭代求解器和预处理共轭梯度求解器（PCG）。不同类型的求解器各有优势，用户可根据问题的复杂性和求解精度需求进行选择。

- 直接求解器适用于小型到中型问题，其特点是对内存需求较高，但可以提供精确解。
- 迭代求解器适用于大型或高度非线性问题，其特点是内存效率高，但收敛速度可能较慢。
- PCG求解器结合了直接和迭代求解器的优势，对大规模线性或非线性问题有很好的适应性。

用户可通过`SOLVE`命令下的`LSOPT`参数来选择不同的求解器类型。

### 4.2.2 求解策略的优化技巧

求解策略的优化是热分析中的一个高级主题。良好的求解策略可以减少计算时间并提高解的准确性。关键策略包括收敛准则的设置、多步加载技术和子循环的应用。

收敛准则控制着求解器达到解的稳定性和精度，ANSYS中可以为不同的方程设置不同的收敛精度。多步加载技术将一个复杂载荷历程分解为几个简单载荷步骤，有助于避免非线性问题求解中的振荡。子循环技术适用于瞬态问题，其中在每个时间步内进行多个载荷子步骤计算，以提高时间精度。

## 4.3 多物理场耦合分析

### 4.3.1 热-结构耦合分析

热-结构耦合分析是考虑热效应和结构变形相互影响的问题。例如，当一个材料在高温下受力时，它的热膨胀将影响其结构行为。ANSYS通过耦合场分析模块支持此类问题的求解。

耦合分析需要首先独立地进行热分析和结构分析，然后通过耦合场将两者联系起来。ANSYS提供两种耦合方式：顺序耦合和完全耦合。顺序耦合先解决热问题再解决结构问题，完全耦合则是同时解决热和结构问题。

### 4.3.2 热-流体耦合分析案例

热-流体耦合分析常用于研究流体流动和热传递相互影响的问题，如散热器的流动和热传递。ANSYS通过CFX或其他流体动力学软件的耦合模块来处理这类问题。

在耦合分析中，温度场作为热边界条件施加到流体域，而流体速度和压力场又会影响热传递过程。ANSYS Workbench提供了流程图界面，可以无缝集成CFX求解器与ANSYS结构分析模块，以实现复杂的耦合分析。

本章节详细介绍了热分析方法和求解策略的各个方面，为读者提供了深入了解并掌握ANSYS进行热分析的实用信息。通过理论与实践的结合，使读者能够熟练运用ANSYS解决实际工程问题。

# 5. 后处理分析与结果验证

## 5.1 后处理基本操作

### 5.1.1 温度分布图的解读

在热分析完成后，温度分布图是评估热效应的重要工具。它直观地显示了整个模型的温度场，让工程师能够快速识别热点区域、温度梯度以及潜在的热应力集中区。通过温度分布图，可以发现设计中的不足之处，如冷却不足的区域或者过度设计的部分。

在ANSYS等模拟软件中，温度分布图通常是通过颜色变化来表现不同的温度级别。一般来说，暖色调代表高温区域，冷色调代表低温区域。具体操作时，通常需要对软件中的颜色映射进行设置，以便于区分细微的温度变化。

例如，以下是在ANSYS后处理中创建温度分布图的步骤：

1. 在分析完成后，进入后处理器模式。
2. 选择“绘制”菜单，并选择“温度分布图”。
3. 在弹出的对话框中，可以调整颜色映射设置，选择合适的颜色范围。
4. 点击“应用”生成温度分布图。

温度分布图的解读需要注意以下几点：

- 确定模型中达到的最高温度以及它是否在允许的范围内。
- 观察温度分布的均匀性，是否符合预期的热管理系统设计。
- 识别出温度梯度过大的区域，这些区域可能需要额外的冷却措施。

### 5.1.2 热流线和热应力的分析

热流线是表征热能传递路径的可视化工具，它帮助工程师理解热能是如何在模型中流动的，以及如何更有效地管理和分配热负载。热流线的密度通常与热流密度成正比，密度高的地方表示热流强度大。

热应力分析则是在温度分布已知的基础上，计算由于温度不均匀分布引起的结构应力。热应力是热效应中对结构完整性影响最直接的因素之一。

在ANSYS中进行热流线和热应力分析的步骤如下：

1. 选择“绘制”菜单下的“热流线”选项，生成热流线图。
2. 热流线图生成后，可以通过调整参数来优化显示效果。
3. 对于热应力分析，选择“求解”菜单下的“应力”选项。
4. 在“应力”选项中，需要指定是考虑热应力还是总的机械应力。

在分析热流线时，需要注意以下几点：

- 热流线的分布是否与预期的热管理系统相匹配。
- 热流线密集的区域是否会有过高的热应力，导致结构疲劳或损坏。

在热应力分析中，应当关注：

- 热应力是否在材料的许用应力范围内。
- 热应力是否会导致结构变形或失效。

## 5.2 结果验证与误差分析

### 5.2.1 实验数据与模拟结果对比

在热分析的后处理阶段，将模拟结果与实际的实验数据进行对比是验证模拟准确性的重要步骤。实验数据可以来自于实验室测试、原型测试或已有的实验文献。对比分析能够帮助确定模拟中的偏差，分析其原因，并对模型进行必要的修正。

进行实验数据对比的步骤通常包括：

1. 收集实验数据，包括测试条件、测试环境及测试结果。
2. 确保实验数据与模拟的条件尽可能一致，以确保对比的有效性。
3. 利用图表将模拟结果与实验数据进行可视化对比。
4. 分析两者的偏差，并找出可能的原因，如网格密度、边界条件设置、材料属性的不准确等。

### 5.2.2 误差来源及处理方法

模拟中的误差可能来源于多种因素，包括模型简化、网格划分、材料属性的选取、边界条件和热载荷的设定等。为了提高模拟的准确性，需要对这些可能的误差来源进行识别和处理。

- 模型简化：在不影响结果精度的前提下，尽可能减少模型简化。如果需要简化，应评估其对结果的影响。
- 网格划分：在重点关注的区域使用更细的网格，以提高这些区域的模拟精度。
- 材料属性：使用准确的材料数据库或实验数据来定义材料属性。
- 边界条件和热载荷：确保所有边界条件和热载荷都基于实际工况进行设定。

## 5.3 结果优化与敏感度分析

### 5.3.1 设计优化流程

设计优化流程是在后处理阶段基于结果分析对模型进行调整，以达到最佳性能的过程。这一过程通常包含以下步骤：

1. 确定优化目标，如减少热应力、降低最大温度或提高热效率等。
2. 识别关键的设计变量，即那些对优化目标影响最大的参数。
3. 选择合适的优化算法，如遗传算法、响应面法等。
4. 运行优化循环，根据优化算法对关键设计变量进行迭代调整。
5. 分析优化结果，确保优化后的设计不仅满足热性能要求，还要考虑成本、重量等其他设计因素。

### 5.3.2 敏感度分析的应用

敏感度分析是评估模型输出对一个或多个输入参数变化的敏感程度的过程。通过敏感度分析，可以确定哪些输入参数对模型输出的影响最大，从而指导设计优化的重点。

在热分析中，进行敏感度分析的步骤包括：

1. 选择要分析的输出参数，如温度分布、热应力、热效率等。
2. 识别可能影响输出参数的输入变量。
3. 对每个输入变量进行变化，观察输出参数的响应。
4. 量化输入变量对输出参数的影响程度，通常使用敏感度指数。
5. 根据敏感度分析结果，优先考虑对优化目标影响大的输入变量。

以下是一个简化的示例，展示如何使用ANSYS进行敏感度分析：

graph LR
A[确定优化目标] --> B[识别关键设计变量]
B --> C[选择优化算法]
C --> D[运行优化循环]
D --> E[分析优化结果]
E --> F[考虑其他设计因素]
F --> G[应用敏感度分析结果]
G --> H[设计最终模型]

通过敏感度分析，工程师可以更好地理解模型参数对热分析结果的影响，并据此进行有效的设计优化。这不仅提升了模型的热性能，也减少了不必要的设计迭代和成本开销。

# 6. 高级热分析案例研究

热分析不仅仅局限于理论知识的掌握，更多的是通过具体案例来展示其在现实世界中的应用。在本章中，我们将深入探讨两个高级热分析案例，展示如何运用ANSYS进行热分析以解决实际问题。

## 6.1 案例1：电子封装的热可靠性分析

### 6.1.1 分析目标与预处理设置

在高速发展的电子封装行业，热可靠性成为了一个核心问题。芯片在运作过程中会产生大量热量，若不能有效散热，可能导致温度过高而损坏。因此，分析电子封装的热可靠性是确保电子产品稳定运行的关键。

#### 分析目标

本案例的分析目标是预测电子封装在不同工作条件下的温度分布，评估其热可靠性，并提出优化方案。分析的焦点主要集中在以下几个方面：

- **温度分布**：确定封装各部分的温度水平和分布情况。
- **热应力分析**：分析温度分布不均对封装结构的影响，预测可能的热应力集中区域。
- **热疲劳分析**：评估循环温度变化对材料的热疲劳影响。

#### 预处理设置

在进行有限元分析之前，预处理设置是至关重要的一步，包括材料属性的导入、几何模型的建立、网格划分以及边界条件的设定。

graph TD
    A[开始预处理] --> B[导入材料属性]
    B --> C[几何建模]
    C --> D[网格划分]
    D --> E[边界条件设置]
    E --> F[热分析求解]

- **导入材料属性**：使用ANSYS材料数据库导入封装材料的热导率、比热容等属性。
- **几何建模**：根据实际封装设计建立几何模型，进行必要的简化。
- **网格划分**：采用高密度网格来捕捉温度梯度较大的区域，保证结果的准确性。
- **边界条件设置**：根据芯片的发热功率和散热环境设定相应的热源和散热条件。

### 6.1.2 结果分析与优化策略

#### 结果分析

通过ANSYS求解器进行计算后，我们可以获得以下关键结果：

- 温度分布图：揭示了封装在操作过程中的热点区域。
- 热应力分布：展示热应力如何影响封装的结构完整性。
- 热循环分析：显示在温度循环变化下的疲劳寿命。

#### 优化策略

基于分析结果，我们可以提出以下优化策略：

- **改善散热设计**：例如添加散热器、使用导热系数更高的封装材料或优化散热路径。
- **调整热源布局**：重新设计芯片布局，减少热源集中。
- **使用新的材料**：探索不同材料对热性能的影响，选择更优的封装材料。

以上策略能有效降低热应力集中区域，提高电子封装的热可靠性。

## 6.2 案例2：高温环境下材料性能评估

### 6.2.1 材料性能测试与模拟对比

在高温环境下工作的材料，其性能会受到热环境的影响。通过热分析，我们可以评估高温对材料性能的具体影响，从而为工程设计提供依据。

#### 材料性能测试

测试在实验室环境下进行，通过控制温度条件，记录材料在不同温度下的热性能，如弹性模量、热膨胀系数等。

#### 模拟对比

利用ANSYS软件进行模拟，输入相同条件下的材料性能参数，通过模拟得到的结果与实验数据进行对比。

### 6.2.2 结果的应用与工程决策支持

模拟结果可以对工程设计提供以下支持：

- **设计优化**：通过模拟结果优化材料选择和结构设计，提高材料在高温环境下的稳定性和寿命。
- **安全评估**：预测在极端高温情况下可能出现的问题，并提前制定应对措施。
- **决策支持**：为材料选择、设备运行参数设定等提供数据支持。

通过实际案例的分析，我们不难看出，高级热分析的应用对于工程问题的解决具有极高的价值。在本章中，我们通过电子封装和高温材料性能评估的案例，展示了ANSYS热分析功能的强大应用范围和实践价值。