Исследование тепловых и механических процессов, их влияние на надежность проектируемого блока, выбор оптимального способа охлаждения

дипломная работа

2.6 Моделирование тепловых процессов в программной среде Solid Works

Свойства материала

Таблица 6.

Свойства материалов

Компоненты

Свойства

Корпус и крышка

Имя: АД31 ГОСТ 4784-97

Тип модели: Линейный Упругий Изотропный

Теплопроводность: 200 W/(m.K)

Удельная теплоемкость: 900 J/(kg.K)

Массовая плотность: 2710 kg/m^3

Элементная база

Имя: Медь

Тип модели: Линейный Упругий Изотропный

Теплопроводность: 390 W/(m.K)

Удельная теплоемкость: 390 J/(kg.K)

Массовая плотность: 8900 kg/m^3

Модуль общих вычислений

Имя: СТЭФ орто

Тип модели: Линейный Упругий Ортотропный

Критерий прочности по умолчанию: Максимальное напряжение von Mises

Теплопроводность в x: 120 W/(m.K)

Теплопроводность в y: 120 W/(m.K)

Теплопроводность в z: 0.4 W/(m.K)

Массовая плотность: 1800 kg/m^3

Удельная теплоемкость: 1386 J/(kg.K)

Модуль спец вычислений

Имя: СТЭФ

Тип модели: Линейный Упругий Ортотропный

Критерий прочности по умолчанию: Максимальное напряжение von Mises

Теплопроводность в x: 48 W/(m.K)

Теплопроводность в y: 48 W/(m.K)

Теплопроводность в z: 0.38 W/(m.K)

Массовая плотность: 1800 kg/m^3

Удельная теплоемкость: 1386 J/(kg.K)

Рис. 8. Сетка конечных элементов

Информация о сетке - Подробности

Тип сетки - комбинированная

Всего узлов 94300

Всего элементов 47112

Результаты исследования

Таблица 7

Результаты моделирования

Имя

Тип

Мин

Макс

Термический1

TEMP: Температура

79.957 Celsius

Узел: 1769

104.847 Celsius

Узел: 87709

Рис. 9. Результат моделирование. Исследование -Термический

Имя

Тип

Мин

Макс

Термический2

TEMP: Температура

353.107 Kelvin

Узел: 1769

377.997 Kelvin

Узел: 87709

Рис. 10. Исследование -Термический

Рис. 11. Исследование Термический (обратная сторона плат)

Таблица 8

Результаты моделирования на плате МОВ

Таблица 9

Результаты моделирования на плате МСВ

Выводы по расчету

В результате анализа эпюр и таблиц выявилось, что температура на процессоре превышает максимальное значение по каталогу почти на 25%. В связи, с чем конструкция крышки корпуса потребовала доработки для улучшения теплоотвода с наиболее нагреваемых элементов. На внутренней поверхности были фрезерованы дополнительные площади для отвода тепла (рис 12). После чего был выполнен повторный расчет.

Рис. 12. Крышка корпуса (внутренняя поверхность)

Делись добром ;)