ホーム / 例題集 / 連成解析 / 電場熱流体解析[Coulomb/Bernoulli/Watt] / 例題1 自然対流によるストリップラインの発熱解析

電流を流れることによって発熱するストリップラインを自然対流で放熱させる定常解析例を示します。
電流密度や温度分布や流速ベクトルを解析結果として見ることができます。
表に記載されていない条件はデフォルトの条件を使用します。
項目 |
条件 |
解析空間 |
3次元 |
モデル単位 |
mm |
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] |

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 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 |
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。
