电子设备热设计及相关电磁设计计算机仿真技术的研究

摘要

该文对电子设备热设计仿真技术及与之相关的电磁设计进行了研究.在热设计方面,对比了各种热场数值计算方法的原理及其在工程上的应用特点,采用了有限元方法,研究了辐射、传导和对流三种典型热传递模式的计算机仿真技术,并对具体产品用APDL语言进行参数化自动建模及计算.对电子设备进行热分析时,会涉及到电磁设计技术,如对于电磁场在介质中损耗的热源功率的数值,要通过电磁场焦耳热的计算机仿真来获得;机箱散热开孔时应考虑电磁屏蔽方面的要求.因此,该论文也探讨了电磁场有限元计算方法的原理及其在工程上的应用特点,研究了高频变压器焦耳热的仿真技术,建立了参数化计算模型及其APDL语言仿真程序.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1电子设备热设计及相关电磁设计计算机仿真技术

1.2热分析和相关电磁分析仿真技术算法

1.2.1偏微分方程及其分类

1.2.2定解问题的有限元方法

1.2.3热场数值分析方法

1.3仿真技术应用

1.3.1热场计算机仿真技术应用

1.3.2电磁场计算机仿真技术应用

1.4本课题研究的主要内容

1.5本章小结

第二章电子设备热分析及相关电磁分析有限元原理

2.1电子设备热分析有限元原理

2.1.1热传导问题的有限元法

2.1.2辐射方程的有限元分析方法

2.1.3三维可压缩紊流N-S方程的有限元分析方法

2.2电磁场分析有限元法

2.2.1 Maxwell方程的全波方程

2.2.2 Maxwel l方程的全波方程离散化有限元法

2.2.3边界条件

2.2.4时谐高频分析方法

2.3本章小结

第三章电子设备热环境计算机模拟有限元法参数化程序

3.1参数化程序的目的

3.2设计说明

3.3程序内容及用法

3.4关键技术

3.5本章小结

第四章电子设备热设计计算机仿真技术研究

4.1电子产品热辐射及传导计算机仿真

4.1.1产品描述及热设计的基本内容

4.1.2热分析的特点

4.1.3建模与计算结果

4.2电子产品自然对流计算机仿真

4.2.1产品描述及热设计的基本内容

4.2.2热分析的内容及特点

4.2.3仿真建模

4.2.4解算及结果

4.2.5热分析结果和测试结果的比较

4.2.6仿真误差分析

4.3电子设备强迫风冷设计计算机仿真

4.3.1产品描述及热设计的基本内容

4.3.2热分析的特点

4.3.3仿真建模

4.3.4解算及结果

4.3.5热分析结果和测试结果的比较

4.3.6仿真误差分析

4.4本章小结

第五章与热设计相关的电磁设计计算机仿真技术的研究

5.1带开口的金属箱体高频电磁屏蔽性能计算机仿真

5.1.1问题描述

5.1.2建模

5.1.3施加边界条件

5.1.4计算结果

5.2电子产品电热耦合场计算机仿真技术的研究

5.2.1原理和方法

5.2.2平均电磁功耗的计算

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表学术论文

致谢