笔记本电脑散热器翅片及结构件设计优化

摘要

近年来,随着笔记本电脑的兴起,轻、薄、短、小成为最主要的发展趋势,用户的体验要求越来越高。其中最重要的三点如下:第一,运算速度快,程序多样化;第二,散热性能好,人体与笔记本电脑接触表面无热点,且重量要轻。第三,性价比高。针对第一点,由芯片厂商及软件厂商提供解决方案。针对第二点及第三点,作为散热工程师,要解决的问题是使散热器散热性能好;使散热器重量减轻,方便携带;选取较便宜材料,以便做到性价比高。本文要解决的问题,一个是提高散热器的散热能力,另一个是减轻散热器的重量。因此,对散热器进行散热性能优化和结构件方面的减重优化设计,对于提高散热效果和减轻重量具有重大意义。
　　本文运用FLOEFD及ABAQUS仿真软件,对笔记本电脑散热器进行了仿真分析,并做了对照试验。主要工作内容有:
　　1.使用FLOEFD软件进行热仿真分析,选择适合的翅片间具,厚度,材料,并对仿真结果进行试验验证。
　　2.运用场协同理论对翅片进行结构优化设计,包含打凸包,开缝,移动开缝位置,改变凸包形状,以及凸包分布状况等,并使用FLOEFD进行仿真与试验验证。
　　3.使用ABAQUS软件,对于结构件进行受力分析,对于不受力及受力较小部分进行去除材料,试验验证仿真结果。
　　4.在优化后的翅片及结构件的条件下,再次进行散热效能试验验证,确认优化后的散热器散热性能确实有提高。

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第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容

第二章 翅片结构优化设计数值分析

2.1笔记本电脑散热器介绍

2.2对流换热强化技术介绍

2.3试验与仿真两者优缺点比较

2.4 基于FLOEFD数值模拟

2.5翅片结构优化设计

2.6 利用场协同原理进行翅片结构优化

2.7 最恶劣环温仿真

2.8 不同功率状况下的温度趋势对比

2.9 本章小结

第三章 翅片结构优化设计试验分析

3.1 试验装置介绍

3.2 传热试验操作过程

3.3 试验结果及分析

3.4 试验误差分析

3.5 本章小结

第四章 结构件强度数值分析优化及试验验证

4.1有限元理论

4.2 ABAQUS软件介绍及优化过程

4.3 弹力测试试验

4.4压痕测试

4.5 受力试验误差分析

4.6 结构件优化条件下再次热分析验证

4.7 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的文章