热仿真结构模型的构建方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及仿真技术领域，尤其涉及一种结构模型的构建方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.随着科学技术的不断进步，电子设备的功能也越来越丰富，为了便于用户拍照或录像，通常在电子设备中安装摄像模组。以手机为例，在手机上设置有手机摄像模组以提供拍摄功能。
3.在电子设备内结构件的实际安装状态中，结构件在摄像头或者手机等产品内部会发生一定形态的弯折。而目前的热仿真软件往往采用版图数据进行热仿真，不能准确建立热仿真模型来表达弯曲安装的结构件的各向异性热导特性及实际状态，导致热分析结果不准确，不能反映产品的实际发热状态。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的结构模型的构建方法、装置、设备及介质。第一方面，提供一种热仿真结构模型的构建方法，包括：
5.基于需仿真结构件的版图数据，构建所述需仿真结构件的结构模型；
6.根据所述需仿真结构件的预设应用场景，对所述结构模型作弯折处理，获得用于热仿真的弯折结构模型。
7.可选的，所述基于需仿真结构件的版图数据，构建所述需仿真结构件的结构模型，包括：获取所述需仿真结构件的eda文件格式的版图数据；将所述eda文件格式的版图数据转换为cad文件格式的结构数据，并根据所述结构数据构建所述需仿真结构件的结构模型。
8.可选的，所述构建所述需仿真结构件的结构模型，包括：基于材料种类，将所述需仿真结构件划分为多个子结构，并对应构建多个子结构模型，其中，每个所述子结构为同一种材料制备的结构；叠构所述多个子结构模型，形成所述需仿真结构件的结构模型。
9.可选的，所述获得用于热仿真的弯折结构模型之后，包括：根据所述多个子结构的制备材料，对所述多个子结构对应的多个子结构模型分别赋予对应的材料系数；基于所述材料系数对弯折处理后的所述结构模型进行热仿真。
10.可选的，所述对所述结构模型作弯折处理，包括：对所述结构模型中的柔性部件对应的模型作弯折处理。
11.可选的，所述结构模型为cad格式的模型，所述对所述结构模型中的柔性部件对应的模型作弯折处理，包括：采用cad软件的图形弯折功能或曲线绘制功能，对所述cad格式的结构模型中的柔性部件对应的模型作弯折处理。
12.可选的，在所述获得用于热仿真的弯折结构模型之后还包括：对所述弯折结构模型中的各部位赋予对应的材料系数；基于所述材料系数对所述弯折结构模型进行热仿真。
13.可选的，所述材料系数为热导系数。
14.第二方面，提供一种软硬结合板的热仿真方法，包括：
15.基于软硬结合板的版图数据，构建所述软硬结合板的结构模型；
16.根据所述软硬结合板的预设应用场景，对所述结构模型作弯折处理；
17.对弯折处理后的所述结构模型进行热仿真，得到热仿真结果。
18.第三方面，提供一种热仿真结构模型的构建装置，包括：
19.构建模块，用于基于需仿真结构件的版图数据，构建所述需仿真结构件的结构模型；
20.弯折模块，用于根据所述需仿真结构件的预设应用场景，对所述结构模型作弯折处理，获得用于热仿真的弯折结构模型。
21.第四方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的步骤。
22.第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述的步骤。
23.本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
24.本发明实施例提供的结构模型的构建方法、装置、设备及介质，基于需仿真结构件的版图数据构建出需仿真结构件的结构模型，以使得能够按预设应用场景对结构模型作弯折处理，从而使得弯折后的结构模型能更符合需仿真结构件的实际使用情况，这样对弯折后的结构模型进行热仿真，就能获得更准确更符合实际的热分析结果。
25.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
26.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
27.图1为本发明实施例中热仿真结构模型的构建方法的流程图；
28.图2为本发明实施例中需仿真结构件的示意图；
29.图3为本发明实施例中子结构模型的示意图；
30.图4为本发明实施例中结构模型的示意图；
31.图5为本发明实施例中结构模型弯折的示意图一；
32.图6为本发明实施例中结构模型弯折的示意图二；
33.图7为本发明实施例中软硬结合板的热仿真方法的流程图；
34.图8为本发明实施例中热仿真结构模型的构建装置的示意图；
35.图9为本发明实施例中电子设备的结构示意图；
36.图10为本发明实施例中存储介质的结构示意图。
具体实施方式
37.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
38.在一些实施方式中，本实施例提供了一种热仿真结构模型的构建方法，如图1所示，包括：
39.步骤s101，基于需仿真结构件的版图数据，构建所述需仿真结构件的结构模型；
40.步骤s102，根据所述需仿真结构件的预设应用场景，对所述结构模型作弯折处理，获得用于热仿真的弯折结构模型。
41.该需仿真结构件可以是软硬结合板、柔性电路板等可弯曲的结构件。
42.以该需仿真结构件为软硬结合板为例，该软硬结合板可以是应用于手机或车载摄像头等电子设备中的，起物理连接和电连接作用。对摄像模组而言，通常包括软硬结合板以及芯片，芯片设置在软硬结合板的硬板部分中，当摄像模组工作时，芯片会产生热量，热量会传递到软硬结合板上，通过对软硬结合板进行热分析，可以得到芯片工作时的温度范围。芯片工作时的温度变化范围是用来衡量摄像模组工作性能的重要指标，如果热仿真得到的芯片工作温度范围过高，则在进行产品设计时需要牺牲部分成本来增加散热部件或增加散热空间，如果热仿真得到的芯片工作温度范围较低，则可以减少散热部件或缩小产品尺寸来节约成本和实现小尺寸。因此在摄像模组的设计过程中需要限定芯片的工作温度，通过对软硬结合板进行热分析可以评估芯片的温度是否满足对温度的要求，因此，软硬结合板的热分析结果是否准确对最终的评估是至关重要的，关系到产品的成本、尺寸等关键指标。
43.本说明书实施例中，待进行热分析的需仿真结构件可以应用于任意产品，不同的产品，其尺寸、形状可以存在差异。该产品包括需仿真结构件，以产品为手机摄像模组为例，需仿真结构件的具体结构可以为通过柔性电路板将两部分pcb板进行连接，柔性电路板即为软板，pcb板即为硬板，即软板位于两块硬板的中间位置，软板弯曲以适应手机内部空间。
44.下面结合图1，详细介绍本实施例所提供的热仿真结构模型的构建方法的实施步骤：
45.在步骤s101中，基于需仿真结构件的版图数据，构建所述需仿真结构件的结构模型。
46.下面以需仿真结构件为软硬结合板为例，来说明步骤s101中结构模型的构建方式。
47.具体来讲，在设计软硬结合板时，往往由电子工程师设计并提供版图数据(即走线文件)来用于生产，而对软硬结合板的热仿真，也往往以版图数据作为热仿真的输入文件，然而，版图数据是平铺状态的，采用版图数据只能对平铺状态的软硬结合板进行热仿真，获得的热分析数据与实际产品中软硬结合板弯折后的发热状态偏差较大，不准确。
48.在具体实施过程中，基于软硬结合板的版图数据构建软硬结合板的结构模型，可以是先获取软硬结合板的eda文件格式的版图数据，再将版图数据转换为cad文件格式的结构数据，从而采用cad软件编辑该结构数据，来构建软硬结合板的结构模型。
49.其中，基于版图数据构建结构模型，可以是采用模型构建软件(例如cad软件)中的
集合处理模块直接对版图数据进行读取和转换，以导出该模型构建软件对应格式(例如cad格式)的结构数据，再编辑结构数据来获得结构模型。也可以是由专业人员根据软硬结合板的版图数据在模型构建软件中绘制构建结构模型，在此不作限制。
50.进一步的，可以基于软硬结合板各部位的材料种类，将软硬结合板划分为多个子结构，并对应构建多个子结构模型(每个子结构对应一个子结构模型)，其中，每个子结构为同一种材料制备。其中，每个子结构模型都按照其对应的子结构的厚度、形状和尺寸来构建。然后，叠构构建的多个子结构模型，形成完整的软硬结合板的结构模型。具体叠构的位置、厚度和距离均按照软硬结合板的实际尺寸和形状来设置，即按照版图数据来设置。
51.举例来讲，如图2所示，软硬结合板中有cu走线层、顶层油墨层、底层油墨层、pp膜和pi膜等子结构，如图3所示，对每个子结构构建出子结构模型，图3上行左侧为顶层油墨层的子结构、上行中间为顶层cu走线层的子结构、上行右侧为第二层cu走线层的子结构、下行左侧为第三层cu走线层的子结构、下行中间为底层cu走线层的子结构、下行右侧为底层油墨层的子结构。然后，按照软硬结合板的结构叠构构建的多个子结构模型，例如由下至上按照底层油墨层的子结构、底层cu走线层的子结构、第三层cu走线层的子结构、第二层cu走线层的子结构、顶层cu走线层的子结构和顶层油墨层的子结构的顺序叠构，形成如图4所示的软硬结合板的结构模型。
52.在步骤s102中，根据所述需仿真结构件的预设应用场景，对所述结构模型作弯折处理，获得用于热仿真的弯折结构模型。
53.具体来讲，在不同的产品和不同的需求下，需仿真结构件的弯折状态不相同，预设应用场景是指预先设计的该软硬结合板安装至摄像头或手机等产品中时的安装状态。鉴于需仿真结构件的弯折往往是通过其中的柔性电路板等柔性部件来实现的，故可以采用cad等模型构建软件对结构模型中的柔性部件对应的模型作弯折处理，以使其符合需仿真结构件在实际的产品中的安装状态。具体来讲，cad软件往往具有图形拉伸、图形翻折、图形旋转以及曲线绘制等图形处理功能，采用这些功能可以对需仿真结构件的结构模型中的柔性部件对应模型采用曲线绘制功能进行弯曲化，再通过平移、翻折和旋转等功能调节需仿真结构件的其余结构模型，完成弯折处理。
54.举例来讲，可以如图5所示，对柔性电路板fpc对应的模型作s型弯折，也可以如图6所示，对将连接多个pcb(pcb1、pcb2和pcb3)的柔性电路板fpc对应的模型作折叠型弯折，当然还可以作扭曲状弯折，在此不作限制，也不再一一列举。
55.接下来，可以对弯折处理后的弯折结构模型进行热仿真，得到热仿真结果。
56.具体来讲，可以通过模型构建软件和热仿真软件的交互，将弯折处理后的，结构模型输入热仿真软件。然后，对结构模型中的各部位赋予对应的材料系数，即对不同材料构成的部位对应的模型位置赋予该材料对应的材料系数，该材料系数为材料吸热、散热能力等相关的系数，例如，可以为热导系数。然后，基于各模型部位被赋予的材料系数对弯折处理后的结构模型进行热仿真，从而准确建立热仿真模型来表达需仿真结构件的各向异性热导特性及实际弯折状态，以获得准确的能表征产品实际热状态的热分析结果。
57.进一步的，如果如前所述，需仿真结构件的结构模型的构建是基于需仿真结构件各部位的材料种类，将需仿真结构件划分为多个子结构，并对应构建多个子结构模型，再叠构构建的多个子结构模型形成的。则可以根据多个子结构的制备材料，对多个子结构对应
的多个子结构模型分别赋予对应的材料系数。即对子结构对应的子结构模型赋予该子结构的制备材料对应的材料系数，该材料系数为材料吸热、散热能力等相关的系数，例如，可以为热导系数。然后，再基于各子结构模型的材料系数对弯折处理后的结构模型进行热仿真，从而准确建立热仿真模型来表达需仿真结构件的各向异性热导特性及实际弯折状态，以获得准确的能表征实际产品热状态的热分析结果。
58.下面结合图2
‑
6，假设需仿真结构件为软硬结合板，以一具体实例说明本实施例所提供的热仿真结构模型的构建方法的具体实施步骤：
59.首先，采用格式转换软件(例如ansys软件)将图2所示的软硬结合板的eda文件格式的版图数据转换为cad文件格式的结构数据。
60.然后，采用cad软件编辑cad文件格式的结构数据，基于材料种类，并按照预先设置的软硬结合板子结构划分规则，对应构建图3所示的多个子结构模型。
61.再由下至上按照底层油墨层的子结构、底层cu走线层的子结构、第三层cu走线层的子结构、第二层cu走线层的子结构、顶层cu走线层的子结构和顶层油墨层的子结构的顺序叠构多个子结构模型，形成图4所示的软硬结合板的结构模型。
62.采用cad软件的图形处理功能，对软硬结合板中柔性电路板对应的模型作弯折处理，获得如图5或如图6所示的弯折结构模型。
63.再下来，通过模型构建软件和热仿真软件的交互，将弯折结构模型输入热仿真软件。然后，对结构模型中的各部位赋予对应的材料系数，并基于各模型部位被赋予的材料系数对弯折结构模型进行热仿真，以获得准确的能表征软硬结合板的实际热状态的热分析结果。
64.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种软硬结合板的热仿真方法，如图7所示，包括：
65.步骤s701，基于软硬结合板的版图数据，构建所述软硬结合板的结构模型；
66.步骤s702，根据所述软硬结合板的预设应用场景，对所述结构模型作弯折处理；
67.步骤s703，对弯折处理后的所述结构模型进行热仿真，得到热仿真结果。
68.该软硬结合板可以是应用于手机或车载摄像头等电子设备中的，起物理连接和电连接作用。
69.由于本实施例所介绍的软硬结合板的热仿真方法，为前述实施例提供的热仿真结构模型的构建方法的具体应用方法，故而基于本发明前述实施例所介绍的热仿真结构模型的构建方法，本领域所属人员能够了解该软硬结合板的热仿真方法的具体实施步骤及变形，故而在此不再赘述。
70.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种热仿真结构模型的构建装置，如图8所示，包括：
71.构建模块801，用于基于需仿真结构件的版图数据，构建所述需仿真结构件的结构模型；
72.弯折模块802，用于根据所述需仿真结构件的预设应用场景，对所述结构模型作弯折处理，获得用于热仿真的弯折结构模型。
73.在可选的实施方式中，构建模块801还用于：获取所述需仿真结构件的eda文件格式的版图数据；将所述eda文件格式的版图数据转换为cad文件格式的结构数据，并根据所
述结构数据构建所述需仿真结构件的结构模型。
74.在可选的实施方式中，构建模块801还用于：基于材料种类，将所述需仿真结构件划分为多个子结构，并对应构建多个子结构模型，其中，每个所述子结构为同一种材料制备的结构；叠构所述多个子结构模型，形成所述需仿真结构件的结构模型。
75.在可选的实施方式中，所述热仿真结构模型的构建装置还包括：热仿真模块，用于根据所述多个子结构的制备材料，对所述多个子结构对应的多个子结构模型分别赋予对应的材料系数；基于所述材料系数对弯折处理后的所述结构模型进行热仿真。
76.在可选的实施方式中，弯折模块802还用于：对所述结构模型中的柔性部件对应的模型作弯折处理。
77.在可选的实施方式中，所述结构模型为cad格式的模型，弯折模块802还用于：采用cad软件的图形弯折功能或曲线绘制功能，对所述cad格式的结构模型中的柔性部件对应的模型作弯折处理。
78.在可选的实施方式中，热仿真模块还用于：对所述弯折结构模型中的各部位赋予对应的材料系数；基于所述材料系数对所述弯折结构模型进行热仿真。
79.在可选的实施方式中，所述材料系数为热导系数。
80.由于本实施例所介绍的装置，为前述实施例方法对应的装置，故而基于本发明前述实施例所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该装置的具体结构及变形，故而在此不再赘述。
81.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，如图9所示，包括存储器910、处理器920及存储在存储器910上并可在处理器920上运行的计算机程序911，所述处理器920执行所述计算机程序911时实现本技术实施例提供的任一方法步骤。
82.由于本发明实施例所介绍的电子设备，为实施本发明实施例的方法所采用的设备，故而基于本发明实施例所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该设备的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例的方法所采用的设备都属于本发明所欲保护的范围。
83.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质1000，如图10所示，其上存储有计算机程序1011，该计算机程序1011被处理器执行时实现本技术实施例提供的任一方法步骤。
84.本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
85.本发明实施例提供的结构模型的构建方法、装置、设备及介质，基于需仿真结构件的版图数据构建出需仿真结构件的结构模型，以使得能够按预设应用场景对结构模型作弯折处理，从而使得弯折后的结构模型能更符合需仿真结构件的实际使用情况，这样对弯折后的结构模型进行热仿真，就能获得更准确更符合实际的热分析结果。
86.在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
87.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施
例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
88.类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
89.本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
90.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
91.本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的装置、设备、系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
92.应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。