Flotherm在確保航空電子設(shè)備產(chǎn)品可靠性中的仿真應(yīng)用

 一、設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

 航空電子設(shè)備是飛機(jī)的重要組成部分。航空電子設(shè)備主要安裝在飛機(jī)前部機(jī)腹電子設(shè)備艙內(nèi)，少部分安裝在機(jī)首，機(jī)尾位置。航空電子設(shè)備在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)受到飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)本身、飛機(jī)外部的氣動(dòng)擾流、飛機(jī)的飛行姿態(tài)以及起飛、著陸、滑行等因素產(chǎn)生的振動(dòng)、沖擊作用?，F(xiàn)代航空電子設(shè)備產(chǎn)品的功率與熱消耗量正日益增大，為確保該類(lèi)設(shè)備產(chǎn)品的可靠性，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的冷卻系統(tǒng)已絕對(duì)成為當(dāng)務(wù)之急。我們的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是“重量最小化、空間最優(yōu)化”，而熱管理是最為普遍的設(shè)計(jì)瓶頸。為了將可能導(dǎo)致失敗的因素減少到最低限度，無(wú)論何種情況，我們都避免使用散熱扇。因此，熱管理是設(shè)計(jì)最初階段最大的挑戰(zhàn)。所以，如何利用仿真軟件對(duì)產(chǎn)品散熱設(shè)計(jì)進(jìn)行最大限度的優(yōu)化成為了所有電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重中之重。

 Flotherm就是這樣一套電子系統(tǒng)散熱仿真軟件，F(xiàn)lotherm采用了成熟的CFD（ComputationalFluidDynamic計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）和數(shù)值傳熱學(xué)仿真技術(shù)并成功的結(jié)合了FLOMERICS公司在電子設(shè)備傳熱方面的大量獨(dú)特經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)而成，同時(shí)Flotherm軟件還擁有大量專(zhuān)門(mén)針對(duì)電子工業(yè)而開(kāi)發(fā)的模型庫(kù)。

 深圳市有限元科技有限公司是Flotherm在中國(guó)的一級(jí)代理商，并代理國(guó)外其他多款cae軟件，有限元科技是以工程仿真軟件開(kāi)發(fā)為核心，集cae咨詢(xún)、cae培訓(xùn)、cae軟件研發(fā)與銷(xiāo)售為一體的高科技企業(yè)。公司秉承以最高質(zhì)量的產(chǎn)品和最高質(zhì)量的服務(wù)滿(mǎn)足客戶(hù)的各種需求的服務(wù)理念，致力于為客戶(hù)提供一站式cae整體解決方案，目前已為全國(guó)超過(guò)500家企業(yè)提供cae分析服務(wù)。如需購(gòu)買(mǎi)軟件或咨詢(xún)服務(wù)等請(qǐng)聯(lián)系在線(xiàn)客服，QQ：2039363860/4006046636。

 二、解決方案和益處

 在制作成本高昂的樣機(jī)原型之前，Tecnobit公司的工程師采用FloTHERM進(jìn)行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱流仿真并預(yù)測(cè)系統(tǒng)熱反應(yīng)。這樣做的關(guān)鍵好處在于能節(jié)省大量時(shí)間與金錢(qián)，www.featech.com并且保證不會(huì)將時(shí)間浪費(fèi)在創(chuàng)立不可實(shí)施的產(chǎn)品模型上。由于功能強(qiáng)大、便于使用，F(xiàn)loTHERM已經(jīng)成功地在絕大多數(shù)熱電子工程師中樹(shù)立了良好的聲譽(yù)，成為T(mén)ecnobit的標(biāo)準(zhǔn)熱設(shè)計(jì)工具。此文中的插圖展示的是Tecnobit設(shè)計(jì)出的一種特殊機(jī)箱，該機(jī)箱能使航空電子設(shè)備產(chǎn)品被裝在一個(gè)縮減的空間內(nèi)（最大尺寸約10公分）。該系統(tǒng)完全封閉，因此如何增強(qiáng)傳導(dǎo)、輻射以及與外層的自然對(duì)流使傳熱效率最大化就成為關(guān)鍵。就散熱方面而言，初步設(shè)計(jì)顯然不盡如人意。為強(qiáng)化電子元件與機(jī)箱壁之間的熱傳導(dǎo)，Tecnobit對(duì)機(jī)箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改良。同時(shí)，為加強(qiáng)與外部環(huán)境的對(duì)流和輻射交換，Tecnobit還采用特殊的散熱片、噴沙處理和靜電噴涂技術(shù)改良機(jī)箱外層。所有的設(shè)計(jì)方案在無(wú)需建立樣機(jī)原的前提下進(jìn)行評(píng)估，并且Flotherm仿真技術(shù)能使我們?cè)诤芏痰臅r(shí)間內(nèi)優(yōu)化熱設(shè)計(jì)方案，并將元件交合點(diǎn)的溫度與初步設(shè)計(jì)相比降低40℃。

Tecombit航空電子設(shè)備機(jī)箱

 三、客戶(hù)證言

 “Flotherm對(duì)我們極其重要，它幫助我們弄清楚、并優(yōu)化在航空器內(nèi)惡劣的條件下電子元器件與周邊環(huán)境間各種傳熱途徑和機(jī)制。我們采用FloMCAD簡(jiǎn)化我們最初的機(jī)械CAD文件，并用它快速創(chuàng)建出仿真計(jì)算模型。Flotherm的一大關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是其能以多種方式給電子元器件建立模型，使我們既能通過(guò)元件數(shù)據(jù)表提取簡(jiǎn)單的熱數(shù)據(jù)建模，又能在必要時(shí)針對(duì)關(guān)鍵元件建立詳細(xì)的三維模型?！?/span>

 Flotherm軟件第一版問(wèn)世至今日，Flotherm的目標(biāo)一直非常明確，www.featech.com成為電子散熱系統(tǒng)最好的軟件，最受用戶(hù)喜歡的軟件。如今的電子產(chǎn)品發(fā)展得日新月異，體積已極大的縮小，而功耗反而有所增加，由此產(chǎn)生的設(shè)備過(guò)熱問(wèn)題逐漸成為了導(dǎo)致電子設(shè)備故障的重要原因。因此在設(shè)計(jì)階段，如何利用仿真軟件對(duì)產(chǎn)品散熱設(shè)計(jì)進(jìn)行最大限度的優(yōu)化成為了電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重中之重。合理利用仿真軟件進(jìn)行電子產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)仿真提高產(chǎn)品可靠性成為市場(chǎng)發(fā)展的主流。

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