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例題1 自然対流によるストリップラインの発熱解析

本例題について

 

解析空間

項目

条件

解析空間

3次元

モデル単位

mm

 

解析条件

項目

条件

ソルバ

電場解析[Coulomb]

流体解析[Bernoulli]

熱伝導解析[Watt]

解析の種類

流体解析:定常解析

熱伝導解析:定常解析

層流/乱流

乱流をチェック

オプション

浮力を考慮する(自然対流)をチェック

壁表面の積層メッシュ設定(全体設定)

自動生成パラメータ

想定温度差:10[deg]

モデル図

直方体のソリッドボディを定義し、空気(000_空気)の材料を設定します。

外部境界条件を使用し、流入/流出:自然流入/流出を設定します。

内部にソリッドボディの基板(Board)とシートボディの銅配線(LINE)を定義します。

 

ボディ属性および材料、メッシュサイズの設定

ボディ No./ボディタイプ

ボディ属性名

厚み/幅

解析領域

材料名

メッシュサイズ

0/Solid

Board

-

ソルバ:電場/Coulombのチェックをはずす

006_ガラスエポキシ※

標準メッシュサイズ1.0

1/Sheet

LINE

0.01mm

-

008_銅※

標準メッシュサイズ1.0

2/Solid

air

-

ソルバ:電場/Coulombのチェックをはずす

000_空気※

2.5

※材料データベースを利用

 

境界条件

境界条件名/トポロジ

タブ

境界条件の種類

条件

外部境界条件

熱流体

流入/流出

自然流入/流出

流入温度:直接指定(25[deg])

V0/Edge

電気

電気壁

電位指定、波形:一定、電位:0V

V1/Edge

電気

電気壁

電位指定、波形:一定、電位:10mV

 

解析結果

電場解析結果として電流密度ベクトルを示します。電位差によって配線に電流がながれていることが確認できます。

 

温度分布の解析結果を示します。

基板と配線の温度分布が見やすいように、空気ボディを選択し、右クリックメニューから「ボディのフィールドを非表示」を選択し、空気領域のフィールドを非表示にしています。

電流が流れたことによって配線が発熱していることが確認できます。

次に、y=0の断面を表示します。ここでは空気ボディも再表示しています。

ストリップラインの上方に熱が伝わっている様子が確認できます。

 

解析タイプを熱伝導解析から流体解析に切り替え、流速の流線図を表示します。

ストリップラインにより暖められた空気が上方へ移動している様子が確認できます。