
CAEソフト【 Femtet 】-ムラタソフトウェア株式会社
本例題について
基板上で一定の発熱量で発熱するICを自然対流で放熱させる定常解析例を示します。
温度分布や熱流束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 |
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:50[deg] |
メッシュ設定 |
標準メッシュサイズ:10[mm] |
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。
内部に基板(VOL1))とIC(VOL2)をソリッドボディで定義します。
ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
メッシュサイズ |
0/Solid |
VOL1 |
006_ガラスエポキシ※ |
0.2 |
1/Solid |
VOL2 |
001_アルミナ※ |
0.2 |
2/Solid |
Air |
000_空気※ |
– |
※材料データベースを利用
発熱量タブにてIC(VOL2)を以下のように設定しています。
ボディ属性名 |
タブ |
設定 |
VOL2 |
発熱量 |
1W |
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:環境温度を使用する(25[deg]) |
温度分布の解析結果を示します。
基板とIC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。
IC部の温度が高くなっていることが確認できます。
次に、x=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。
ICの上方に温度の高い領域があり、主に情報に熱が伝わっている様子が確認できます。
次に、解析タイプを熱伝導解析から流体解析に切り替え、流速ベクトル図を表示します。
ベクトル図の描画設定は、3Dベクトルオフにして表示しています。
IC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。
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