例題14

自然対流(係数自動計算)境界条件を用いた事例

本例題について

  • 基板上に発熱体が2つ配置されており、その熱が基板の周囲全体から自然対流により
    空気中に放熱している状態を定常解析した例を示します。

  • 自然対流の係数をモデル形状情報から自動的に計算する設定の事例です。

  • 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初期設定の条件を使用します。

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

熱伝導解析[Watt]

解析の種類

定常解析

解析オプション

なし

モデル図

  • 自然対流(係数自動計算)境界条件を使用する場合、モデルは-Z方向が地面の方向となるようモデリングをする必要があります。

 

ボディ属性および材料の設定

ビアホール(HOLE)周辺では熱流束が大きく変化することが予想されますのでメッシュサイズ

個別設定しています。

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

SUB

006_ガラスエポキシ※

 

1/Solid

GND

008_銅Cu※

 

2/Solid

MAINCHIP

001_アルミナ※

 

3/Solid

SUBSHIP

001_アルミナ※

 

4/Solid

HOLE

008_銅Cu※

0.5

5/Solid

HOLE

008_銅Cu※

0.5

6/Solid

HOLE

008_銅Cu※

0.5

7/Solid

HOLE

008_銅Cu※

0.5

8/Solid

HOLE

008_銅Cu※

0.5

9/Solid

HOLE

008_銅Cu※

0.5

10/Solid

HOLE

008_銅Cu※

0.5

11/Solid

HOLE

008_銅Cu※

0.5

※材料データベースを利用

 

MAINCHIPおよびSUBCHIPでの発熱量を以下のように設定しています。

ボディ属性名

タブ

設定

MAINCHIP

発熱量

0.2[W]

SUBCHIP

発熱量

0.1[W]

境界条件

外部境界条件(モデルの周囲)に自然対流(係数自動計算)を設定しています。

 

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

放熱・環境輻射

自然対流(係数自動計算)

室温:      25[deg]

 

※自然対流の係数は自動的に算出されます。詳細は「放熱・環境輻射」を参照してください。

 

解析結果

温度分布の解析結果を示します。


MAINCHIPが最も高温になっていることが分かります。

 

熱流束ベクトル図を示します。

大小それぞれの発熱体から主にビアホール(HOLE)を介して熱伝導している様子が分かります。

 

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