域控制器PCB板的变形量计算方法、装置和电子设备与流程

域控制器pcb板的变形量计算方法、装置和电子设备
技术领域
1.本发明涉及仿真计算的技术领域，尤其是涉及一种域控制器pcb板的变形量计算方法、装置和电子设备。


背景技术：

2.目前，智能汽车技术日益成熟，域控制器作为智能汽车的核心部件，其结构性能十分重要，尤其对于域控制器内的pcb板，pcb板的变形量过大会影响域控制器性能。行车过程中pcb板处于较为复杂的温度场中，在高温环境下，pcb板变形情况是我们关心的问题。域控制器开启状态下，pcb板上芯片温度升高，需要开启水冷系统控制其温度，当域控制器达到热平衡时，pcb板的变形量很难监测。
3.所以，如何计算域控制器pcb板的变形量成为目前亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种域控制器pcb板的变形量计算方法、装置和电子设备，以缓解现有技术无法计算域控制器pcb板的变形量的技术问题。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种域控制器pcb板的变形量计算方法，包括：
6.在流体动力学软件中，采用有限体积法计算水冷板开启下，域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场；
7.获取复制pcb板，并对所述复制pcb板指定力学属性，划分有限元四面体网格，设定约束条件，其中，所述复制pcb板为对所述pcb板进行复制得到的；
8.将所述温度场映射至所述复制pcb板，并以所述温度场作为所述复制pcb板的加载条件，确定所述复制pcb板的位移云图，进而得到所述域控制器内pcb板的变形量。
9.进一步的，在流体动力学软件中，采用有限体积法计算水冷板开启下，域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场，包括：
10.在所述流体动力学软件中，构建所述域控制器，其中，所述域控制器中包括：所述pcb板、所述水冷板，所述pcb板采用有限体积法的多面体网格划分；
11.开启所述域控制器，并设定所述域控制器的环境温度，进而开启所述水冷板的进水；
12.确定所述域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场。
13.进一步的，所述流体动力学软件包括：starccm+软件。
14.进一步的，确定所述复制pcb板的位移云图，进而得到所述域控制器内pcb板的变形量，包括：
15.根据所述复制pcb板的位移云图确定所述域控制器内pcb板的变形量。
16.进一步的，所述方法还包括：
17.将所述温度场映射至所述复制pcb板，并以所述温度场作为所述复制pcb板的加载条件，确定所述复制pcb板的应力云图。
18.进一步的，将所述温度场映射至所述复制pcb板，包括：
19.根据所述pcb板的有限体积法的多面体网格与所述复制pcb板的有限元四面体网格之间的对应关系，将所述温度场映射至所述复制pcb板。
20.第二方面，本发明实施例还提供了一种域控制器pcb板的变形量计算装置，包括：
21.温度场计算单元，用于在流体动力学软件中，采用有限体积法计算水冷板开启下，域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场；
22.复制pcb板设置单元，用于获取复制pcb板，并对所述复制pcb板指定力学属性，划分有限元四面体网格，设定约束条件，其中，所述复制pcb板为对所述pcb板进行复制得到的；
23.变形量确定单元，用于将所述温度场映射至所述复制pcb板，并以所述温度场作为所述复制pcb板的加载条件，确定所述复制pcb板的位移云图，进而得到所述域控制器内pcb板的变形量。
24.进一步的，所述温度场计算单元还用于：
25.在所述流体动力学软件中，构建所述域控制器，其中，所述域控制器中包括：所述pcb板、所述水冷板，所述pcb板采用有限体积法的多面体网格划分；
26.开启所述域控制器，并设定所述域控制器的环境温度，进而开启所述水冷板的进水；
27.确定所述域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场。
28.第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一项所述的方法的步骤。
29.第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述机器可运行指令在被处理器调用和运行时，所述机器可运行指令促使所述处理器运行上述第一方面任一项所述的方法。
30.在本发明实施例中，提供了一种域控制器pcb板的变形量计算方法，包括：在流体动力学软件中，采用有限体积法计算水冷板开启下，域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场；获取复制pcb板，并对复制pcb板指定力学属性，划分有限元四面体网格，设定约束条件，其中，复制pcb板为对pcb板进行复制得到的；将温度场映射至复制pcb板，并以温度场作为复制pcb板的加载条件，确定复制pcb板的位移云图，进而得到域控制器内pcb板的变形量。通过上述描述可知，本发明的域控制器pcb板的变形量计算方法中，通过仿真数值计算的方式便能确定域控制器pcb板的变形量，简单方便，缓解了现有技术无法计算域控制器pcb板的变形量的技术问题。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本发明实施例提供的一种域控制器pcb板的变形量计算方法的流程图；
33.图2为本发明实施例提供的pcb板和复制pcb板的网格示意图；
34.图3为本发明实施例提供的pcb板的温度云图的示意图；
35.图4为本发明实施例提供的复制pcb板的位移云图的示意图；
36.图5为本发明实施例提供的复制pcb板的温度云图的示意图；
37.图6为本发明实施例提供的一种域控制器pcb板的变形量计算装置的示意图；
38.图7为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
39.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.现有技术无法计算域控制器pcb板的变形量。
41.基于此，本发明的域控制器pcb板的变形量计算方法中，通过仿真数值计算的方式便能确定域控制器pcb板的变形量，简单方便。
42.为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种域控制器pcb板的变形量计算方法进行详细介绍。
43.实施例一：
44.根据本发明实施例，提供了一种域控制器pcb板的变形量计算方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
45.图1是根据本发明实施例的一种域控制器pcb板的变形量计算方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
46.步骤s102，在流体动力学软件中，采用有限体积法计算水冷板开启下，域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场；
47.在流固热多物理场耦合的情况下，pcb板的变形几乎全部由热变形引起，因此可以先计算域控制器开启，水冷板介入后的温度场情况，达到热平衡后，pcb板温度不再有明显变化，此时再用温度达到热平衡时pcb板的温度场作为加载条件，计算pcb的变形情况。
48.实际的工况具体为：域控制器开启后，发热，当温度达到一定阈值后，对水冷板进行注水，对应的pcb板上芯片的温度降低，当温度降低到一定程度时，便达到了热平衡，在流体动力学软件中模拟上述过程，进而获取域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场。
49.步骤s104，获取复制pcb板，并对复制pcb板指定力学属性，划分有限元四面体网格，设定约束条件，其中，复制pcb板为对pcb板进行复制得到的；
50.上述对复制pcb板指定力学属性是指对复制pcb板附上力学材料，上述设定约束条件是指设定固定复制pcb板的条件，例如，螺栓固定的约束条件。
51.步骤s106，将温度场映射至复制pcb板，并以温度场作为复制pcb板的加载条件，确定复制pcb板的位移云图，进而得到域控制器内pcb板的变形量。
52.在本发明实施例中，提供了一种域控制器pcb板的变形量计算方法，包括：在流体
动力学软件中，采用有限体积法计算水冷板开启下，域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场；获取复制pcb板，并对复制pcb板指定力学属性，划分有限元四面体网格，设定约束条件，其中，复制pcb板为对pcb板进行复制得到的；将温度场映射至复制pcb板，并以温度场作为复制pcb板的加载条件，确定复制pcb板的位移云图，进而得到域控制器内pcb板的变形量。通过上述描述可知，本发明的域控制器pcb板的变形量计算方法中，通过仿真数值计算的方式便能确定域控制器pcb板的变形量，简单方便，缓解了现有技术无法计算域控制器pcb板的变形量的技术问题。
53.上述内容对本发明的域控制器pcb板的变形量计算方法进行了简要介绍，下面对其中涉及到的具体内容进行详细描述。
54.在本发明的一个可选实施例中，在流体动力学软件中，采用有限体积法计算水冷板开启下，域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场，具体包括如下步骤：
55.(1)在流体动力学软件中，构建域控制器，其中，域控制器中包括：pcb板、水冷板，pcb板采用有限体积法的多面体网格划分；
56.图2中示出了pcb板和复制pcb板的网格示意图(左侧为pcb板，右侧为复制pcb板)。
57.(2)开启域控制器，并设定域控制器的环境温度，进而开启水冷板的进水；
58.(3)确定域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场。
59.图3中示出了pcb板的温度云图。
60.在本发明的一个可选实施例中，流体动力学软件包括：starccm+软件。
61.在本发明的一个可选实施例中，确定复制pcb板的位移云图，进而得到域控制器内pcb板的变形量，具体包括如下步骤：
62.根据复制pcb板的位移云图确定域控制器内pcb板的变形量。
63.图4中示出了复制pcb板的位移云图的示意图，从中可以看出，域控制器内pcb板的变形量为0.1。
64.在本发明的一个可选实施例中，将温度场映射至复制pcb板，包括：
65.根据pcb板的有限体积法的多面体网格与复制pcb板的有限元四面体网格之间的对应关系，将温度场映射至复制pcb板。
66.图5中示出了复制pcb板的温度云图，通过图3和图5的对比可知，二者映射的温度基本相同。
67.在本发明的一个可选实施例中，该方法还包括：
68.将温度场映射至复制pcb板，并以温度场作为复制pcb板的加载条件，确定复制pcb板的应力云图。
69.图5中示出了复制pcb板的应力云图。
70.本发明的域控制器pcb板的变形量计算方法可以计算pcb板在流固热多物理场耦合下的变形情况，由于在该工况下pcb板的变形几乎全部由热变形引起，因此可以先计算域控制器开启，水冷板介入后的温度场情况，达到热平衡后，pcb板温度不再有明显变化，此时再用pcb板的温度场作为加载条件，计算pcb的变形情况，简单方便，且成本低。
71.实施例二：
72.本发明实施例还提供了一种域控制器pcb板的变形量计算装置，该域控制器pcb板的变形量计算装置主要用于执行本发明实施例一中所提供的域控制器pcb板的变形量计算
方法，以下对本发明实施例提供的域控制器pcb板的变形量计算装置做具体介绍。
73.图6是根据本发明实施例的一种域控制器pcb板的变形量计算装置的示意图，如图6所示，该变形量计算装置主要包括：温度场计算单元10、复制pcb板设置单元20和变形量确定单元30，其中：
74.温度场计算单元，用于在流体动力学软件中，采用有限体积法计算水冷板开启下，域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场；
75.复制pcb板设置单元，用于获取复制pcb板，并对复制pcb板指定力学属性，划分有限元四面体网格，设定约束条件，其中，复制pcb板为对pcb板进行复制得到的；
76.变形量确定单元，用于将温度场映射至复制pcb板，并以温度场作为复制pcb板的加载条件，确定复制pcb板的位移云图，进而得到域控制器内pcb板的变形量。
77.在本发明实施例中，提供了一种域控制器pcb板的变形量计算装置，包括：在流体动力学软件中，采用有限体积法计算水冷板开启下，域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场；获取复制pcb板，并对复制pcb板指定力学属性，划分有限元四面体网格，设定约束条件，其中，复制pcb板为对pcb板进行复制得到的；将温度场映射至复制pcb板，并以温度场作为复制pcb板的加载条件，确定复制pcb板的位移云图，进而得到域控制器内pcb板的变形量。通过上述描述可知，本发明的域控制器pcb板的变形量计算装置中，通过仿真数值计算的方式便能确定域控制器pcb板的变形量，简单方便，缓解了现有技术无法计算域控制器pcb板的变形量的技术问题。
78.可选地，温度场计算单元还用于：在流体动力学软件中，构建域控制器，其中，域控制器中包括：pcb板、水冷板，pcb板采用有限体积法的多面体网格划分；开启域控制器，并设定域控制器的环境温度，进而开启水冷板的进水；确定域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场。
79.可选地，流体动力学软件包括：starccm+软件。
80.可选地，变形量确定单元还用于：根据复制pcb板的位移云图确定域控制器内pcb板的变形量。
81.可选地，该变形量计算装置还用于：将温度场映射至复制pcb板，并以温度场作为复制pcb板的加载条件，确定复制pcb板的应力云图。
82.可选地，变形量确定单元还用于：根据pcb板的有限体积法的多面体网格与复制pcb板的有限元四面体网格之间的对应关系，将温度场映射至复制pcb板。
83.本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
84.如图7所示，本技术实施例提供的一种电子设备600，包括：处理器601、存储器602和总线，所述存储器602存储有所述处理器601可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器601与所述存储器602之间通过总线通信，所述处理器601执行所述机器可读指令，以执行如上述域控制器pcb板的变形量计算方法的步骤。
85.具体地，上述存储器602和处理器601能够为通用的存储器和处理器，这里不做具体限定，当处理器601运行存储器602存储的计算机程序时，能够执行上述域控制器pcb板的变形量计算方法。
86.处理器601可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述
方法的各步骤可以通过处理器601中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器601可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器602，处理器601读取存储器602中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
87.对应于上述域控制器pcb板的变形量计算方法，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述域控制器pcb板的变形量计算方法的步骤。
88.本技术实施例所提供的域控制器pcb板的变形量计算装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本技术实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
89.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
90.再例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
91.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实施例方案的目的。
92.另外，在本技术提供的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，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
93.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述车辆标记方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，简称rom)、随机存取存储器(random access memory，简称ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
94.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
95.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本技术的具体实施方式，用以说明本技术的技术方案，而非对其限制，本技术的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的范围。都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种域控制器pcb板的变形量计算方法，其特征在于，包括：在流体动力学软件中，采用有限体积法计算水冷板开启下，域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场；获取复制pcb板，并对所述复制pcb板指定力学属性，划分有限元四面体网格，设定约束条件，其中，所述复制pcb板为对所述pcb板进行复制得到的；将所述温度场映射至所述复制pcb板，并以所述温度场作为所述复制pcb板的加载条件，确定所述复制pcb板的位移云图，进而得到所述域控制器内pcb板的变形量。2.根据权利要求1所述的变形量计算方法，其特征在于，在流体动力学软件中，采用有限体积法计算水冷板开启下，域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场，包括：在所述流体动力学软件中，构建所述域控制器，其中，所述域控制器中包括：所述pcb板、所述水冷板，所述pcb板采用有限体积法的多面体网格划分；开启所述域控制器，并设定所述域控制器的环境温度，进而开启所述水冷板的进水；确定所述域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场。3.根据权利要求1所述的变形量计算方法，其特征在于，所述流体动力学软件包括：starccm+软件。4.根据权利要求1所述的变形量计算方法，其特征在于，确定所述复制pcb板的位移云图，进而得到所述域控制器内pcb板的变形量，包括：根据所述复制pcb板的位移云图确定所述域控制器内pcb板的变形量。5.根据权利要求1所述的变形量计算方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述温度场映射至所述复制pcb板，并以所述温度场作为所述复制pcb板的加载条件，确定所述复制pcb板的应力云图。6.根据权利要求2所述的变形量计算方法，其特征在于，将所述温度场映射至所述复制pcb板，包括：根据所述pcb板的有限体积法的多面体网格与所述复制pcb板的有限元四面体网格之间的对应关系，将所述温度场映射至所述复制pcb板。7.一种域控制器pcb板的变形量计算装置，其特征在于，包括：温度场计算单元，用于在流体动力学软件中，采用有限体积法计算水冷板开启下，域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场；复制pcb板设置单元，用于获取复制pcb板，并对所述复制pcb板指定力学属性，划分有限元四面体网格，设定约束条件，其中，所述复制pcb板为对所述pcb板进行复制得到的；变形量确定单元，用于将所述温度场映射至所述复制pcb板，并以所述温度场作为所述复制pcb板的加载条件，确定所述复制pcb板的位移云图，进而得到所述域控制器内pcb板的变形量。8.根据权利要求7所述的变形量计算装置，其特征在于，所述温度场计算单元还用于：在所述流体动力学软件中，构建所述域控制器，其中，所述域控制器中包括：所述pcb板、所述水冷板，所述pcb板采用有限体积法的多面体网格划分；开启所述域控制器，并设定所述域控制器的环境温度，进而开启所述水冷板的进水；确定所述域控制器内pcb板的温度达到热平衡时的温度场。9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运
行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述机器可运行指令在被处理器调用和运行时，所述机器可运行指令促使所述处理器运行上述权利要求1至6中任一项所述的方法。

技术总结
本发明提供了一种域控制器PCB板的变形量计算方法、装置和电子设备，包括：在流体动力学软件中，采用有限体积法计算水冷板开启下，域控制器内PCB板的温度达到热平衡时的温度场；获取复制PCB板，并对复制PCB板指定力学属性，划分有限元四面体网格，设定约束条件，其中，复制PCB板为对PCB板进行复制得到的；将温度场映射至复制PCB板，并以温度场作为复制PCB板的加载条件，确定复制PCB板的位移云图，进而得到域控制器内PCB板的变形量。本发明的域控制器PCB板的变形量计算方法中，通过仿真数值计算的方式便能确定域控制器PCB板的变形量，简单方便。简单方便。简单方便。


技术研发人员：赵峻枫 孙永刚 闵忠国 张士臣 张阳 王琳琳
受保护的技术使用者：东软睿驰汽车技术（沈阳）有限公司
技术研发日：2023.04.25
技术公布日：2023/7/12