本发明属于铜排热计算，具体涉及一种基于虚拟结构和离散方程的铜排热计算方法。
背景技术：
1、现有汽车电驱系统，设计早期阶段的铜排热计算靠商业软件的仿真为主，仿真计算能较为准确的反应出产品的温度场。但商业计算软件的仿真过程耗时较长，同时需要机械设计工程师完成铜排几何建模之后才可进行，且一般情况下，设计需要进行多轮的优化迭代，造成设计和仿真工程师工作量大，以及设计周期的增长，不利于适应现在汽车设计开发周期，造成设计资源的紧张。
2、因此，针对上述问题，予以进一步改进。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种基于虚拟结构和离散方程的铜排热计算方法，无需设计工程师提供几何建模，可根据周边结构的边界特征，虚拟化一个的铜排结构，并将其结构特征进行参数化。同时将实际的三维温度计算问题进行降维处理，再将虚拟化的铜排结构进行离散化处理，针对各个离散的虚拟结构分别建立热平衡方程并进行数值求解，从而通过快速计算获得整个铜排结构的温度场分布。本发明既能满足前期设计阶段温度预估的需求，又大大提高了温度计算的速度，节省了大量的开发时间。
2、为达到以上目的，本发明提供一种基于虚拟结构和离散方程的铜排热计算方法，铜排包括裸铜排、包塑和包塑筋，包括以下步骤：
3、步骤s1：根据铜排的实际结构以及计算边界特征，将其进行虚拟化并且获得虚拟化的铜排模型；
4、步骤s2：将虚拟化的铜牌模型降维和离散化后，获得离散化的计算模型；
5、步骤s3：对离散化的计算模型中的每个离散化的微小结构建立热平衡方程，热平衡方程为：
6、
7、假设为对称热模型，则公式为：
8、t(m-1)x＝t(m+1)x；
9、其中，tm(x-1)，tmx，tm(x+1)，t(m-1)x，t(m+1)x为离散化的微小结构的温度；b和h为铜排的宽度和厚度；λcu和λpl分别为铜排和包塑的材料热传导系数，i为电流，ρ电阻率，lmx为离散后铜排的长度，δpl为包塑厚度；
10、步骤s4：对所有离散化的微小结构都分别建立热平衡方程，组成方程组，通过计算快速求解各微小结构的温度，从而快速获得整个铜排结构的温度场分布(由于该方程组为线性方程组，求解速度快，大大节省了温度计算的时间，节省了开发时间)。
11、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤s4具体实施为：
12、针对裸铜排的方程组：
13、离散结构m1：
14、
15、离散结构mn：
16、
17、其中，tm1，tm2，tmn，tm(n-1)，ta1，tb1(图6)为离散化的微小结构的温度；lm1，lmn为离散后铜排的长度，h为对流换热系数，tamb为环境温度，δa为一边界铜排的厚度，δb为另一边界铜排的厚度；
18、针对包塑的方程组：
19、离散结构(m-1)1：
20、
21、h·[l(m-1)1·(b+2δpl)+b·δpl]·(t(m-1)1-tamb)；
22、离散结构(m-1)x：
23、
24、离散结构(m-1)s：
25、
26、其中，t(m-1)1，tmu，t(m-1)2，tmx，t(m-1)x，t(m-1)(x-1)，t(m-1)(x+1)，t(m-2)x)，t(m-1)(s-1)，t(m-1)s，tmv为(图6)离散化的微小结构的温度；l(m-1)1，lmx，l(m-1)x，l(m-1)s为离散后铜排的长度；
27、针对边界的方程组：
28、离散结构a1：
29、
30、离散结构a2：
31、
32、离散结构a3：
33、
34、离散结构b1：
35、
36、离散结构b2：
37、
38、离散结构b3：
39、
40、其中，ta1，ta2，ta3，tb1，tb2，tb3为(图6)离散化的微小结构的温度；la1,la2，la3，lb1，lb2，lb3为离散后边界铜排的长度；
41、针对包塑筋：
42、离散结构(m-2)1：
43、
44、离散结构(m-2)t：
45、
46、其中，t(m-1)2，t(m-2)1，t(m-2)2，t(m-2)(t-1)，t(m-2)t，t(m-1)(s-1)为(图6)离散化的微小结构的温度；l(m-2)1,l(m-2)t为离散后边界铜排的长度，δrib为包塑筋厚度。
47、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，包塑安装于裸铜排并且包塑筋安装于包塑。
48、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，裸铜排的第一侧和第二侧分别安装有包塑，位于第一侧的包塑远离裸铜排的一侧安装有包塑筋，裸铜排的第二侧的两边分别设有边界。
49、为达到以上目的，本发明提供一种电子设备，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所述基于虚拟结构和离散方程的铜排热计算方法的步骤。
50、为达到以上目的，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述基于虚拟结构和离散方程的铜排热计算方法的步骤。
51、本发明的有益效果在于：
52、1、本发明能够计算到精确的温度场分布，而非单一温度值，为产品设计提供更精确的温度预测。
53、2、温度计算发生在正式设计之前，可以在概念设计阶段，几何数模创建之前，更早的预测铜排的温度场，弥补了商业软件只能在完成几何数模创建之后进行温度计算的缺陷。
54、3、相对于传统的商业软件计算，该方法计算速度更快，能够节省开发设计周期。
55、4、通过该方法创建的计算工具，界面简洁，不需要软件培训，同时不需要专业仿真工程师参与，大大降低了研发成本。
1.一种基于虚拟结构和离散方程的铜排热计算方法，铜排包括裸铜排、包塑和包塑筋，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟结构和离散方程的铜排热计算方法，其特征在于，步骤s4具体实施为：
3.根据权利要求2所述的一种基于虚拟结构和离散方程的铜排热计算方法，其特征在于，包塑安装于裸铜排并且包塑筋安装于包塑。
4.根据权利要求3所述的一种基于虚拟结构和离散方程的铜排热计算方法，其特征在于，裸铜排的第一侧和第二侧分别安装有包塑，位于第一侧的包塑远离裸铜排的一侧安装有包塑筋，裸铜排的第二侧的两边分别设有边界。
5.一种电子设备，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，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述基于虚拟结构和离散方程的铜排热计算方法的步骤。
6.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述基于虚拟结构和离散方程的铜排热计算方法的步骤。
