基于三场耦合的电子设备器件布局热设计

摘要

本文主要研究了电子设备中的场以及多场耦合关系，针对电子设备的特点，讨论了结构位移场对温度场和电磁场的影响，以及从数值上实现了如何从结构位移场的变形信息传递到温度场和电磁场。本文通过Delaunay三角剖分提取变形信息，实现结构-热的变形信息的传递，以及通过插值方法将温度场添加到结构位移场上，实现热-结构的温度信息传递，从而现热-结构的双向信息传递。 根据多场耦合信息的传递和高热流密度的电子设备的热分析和热设计的特点，本文针对现代电子设备的小型化和高密度导致电子器件热流密度迅速增加的趋势，提出了基于多场耦合信息传递的电子设备器件布局的综合优化模型。该模型不仅考虑了传热，而且体现了电磁兼容、结构振动对设备中器件布局的综合影响，综合考虑这些问题时如何使得器件布局更为合理是本文深入研究的问题所在。

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第一章 绪论

1.1电子设备散热布局的来源、背景和意义

1.1.1 电子设备散热布局的来源

1.1.2 电子设备散热布局的背景和意义

1.2高密度组装电子设备热分析和热设计

1.2.1热设计

1.2.2热分析

1.3电子设备布局的国内外动态

1.4本论文的主要工作

第二章布局优化问题中的三场耦合理论及方法

2.1引言

2.2多场耦合国内外研究现状

2.3多场耦合的模型

2.3.1结构位移场

2.3.2速度-温度场

2.3.3 电磁场

2.4多场之间的信息传递

2.4.1 结构-热的信息传递

2.4.2热-结构的信息传递

2.5小结

第三章 基于三场的器件布局优化设计

3.1引言

3.2器件布局的数值仿真研究

3.2.1孔阵模型的研究

3.2.2风机的影响

3.2.3器件位置变化的影响

3.3优化模型

3.3.1 优化变量

3.3.2 目标函数

3.3.3 约束条件

3.3.4优化模型

3.4验证算例

3.4.1 几何参数

3.4.2物性参数

3.4.3算例的优化模型

3.4.4数值优化结果和分析

3.5算例分析与实验测试

3.5.1热分析模型

3.5.2热仿真分析和热测试数据分析

3.5.3 误差分析

3.6 小结

第四章总结与展望

4.1总结

4.2展望

致 谢

参考文献

作者在读期间发表论文