双散热片结构光抽运垂直外腔面发射激光器的热特性分析

利用ANSYS有限元热分析软件对光抽运垂直外腔面发射激光器(OPS-VECSEL)内部的热场分布和热矢量分布进行了模拟,对比分析了两种散热结构的散热性能,讨论了抽运光斑的参量和金刚石散热片厚度对器件热特性的影响。模拟分析表明:在抽运功率密度较大时,与单面键合金刚石散热片结构相比,双金刚石散热片结构的OPS-VECSEL温升较低,引起的谐振波长差较小,热量向芯片上下两侧散失有利于器件的散热,并且随着抽运功率密度的增大,双散热片结构的散热优势就越明显;当上部金刚石散热片的厚度为500μm、下部金刚石散热片的厚度在300～500μm时可以实现很好的散热效果。     

LTCC中埋置大功率芯片散热的三维有限元分析

采用有限元软件ANSYS建立了一种适用于特定需求的低温共烧陶瓷基板(LTCC)中埋置大功率芯片微波组件的三维热模型,在主要考虑传导和对流散热的情况下,对三维模型进行了温度分布和散热情况的模拟分析.考察了结构中主要材料如冷板、灌封胶等对散热的影响,并定量分析了空气强迫对流系数对整体最大结温的影响.研究结果表明:增加冷板面...     

基于ANSYS铜包装线升降台的有限元分析

以铜包装生产线液压升降台为研究对象,用三维软件Pro/E建立三维模型,将三维模型导入ANSYS建立有限元模型对液压升降台进行线性静力分析和模态分析,分析升降台的变形及应力分布情况,找出变形及应力最大位置,提出升降台的改进方案,提高方案设计的可靠性。     

转轴支架的屈曲分析

运用ANSYS Workbench Environment(AWE)有限元软件对转轴支架进行了静力学及屈曲分析,用以指导支架的结构详细设计。首先在三维建模软件Pro/E建立支架的三维几何模型;其次借助于这个模型,在AWE的Design Simulations模块中进行网格划分和载荷施加;在此基础上对支架并行地进行应力变形分析和屈曲分析,大大缩短了设计周期和节约成本;最后整合这些分析结果,完成对支架的结构优化设计。     

利用状态数据的无人平台测控协议逆向分析方法

针对无人平台测控数据通信安全问题,提出了一种测控协议逆向分析模型.模型采用数据挖掘方法对通信报文中的协议格式和语义信息进行分析,主要采用改进BF(Brute-Force)算法和AP(Affinity-Propagation)算法进行模式串匹配和关联规则提取,以提取协议初步格式;采用序列比对技术中改进SW(Smith-Waterman)算法,结合监测状态数据对格式和语义信息作进一步分析.通过仿真实验模拟协议逆向分析了所需要的无人平台与基站的通信数据和雷达监测状态数据;根据协议逆向模型仿真试验结果可得到100%的协议格式识别率和90.9%的语义识别率,结果证明了提出的逆向分析模型的有效性.     

CSP封装Sn-3.5Ag焊点的热疲劳寿命预测

对芯片尺寸封装(CSP)中Sn-3.5Ag无铅焊点在热循环加速载荷下的热疲劳寿命进行了预测.首先利用ANSYS软件建立CSP封装的三维有限元对称模型,运用Anand本构模型描述Sn-3.5Ag无铅焊点的粘塑性材料特性;通过有限元模拟的方法分析了封装结构在热循环载荷下的变形及焊点的应力应变行为,并结合Darveaux疲劳寿命模型预测了无铅焊点的热疲劳寿命.     

CSP封装Sn-3.5Ag焊点的热疲劳寿命预测

对芯片尺寸封装(CSP)中Sn-3.5Ag无铅焊点在热循环加速载荷下的热疲劳寿命进行了预测.首先利用ANSYS软件建立CSP封装的三维有限元对称模型,运用Anand本构模型描述Sn-3.5Ag无铅焊点的粘塑性材料特性;通过有限元模拟的方法分析了封装结构在热循环载荷下的变形及焊点的应力应变行为,并结合Darveaux疲劳寿命模型预测了无铅焊点的热疲劳寿命.     

混合动力汽车用电池包结构分析及改进

动力电池是混合动力汽车的主要储能元件,对整车的性能具有重要影响。而电池包作为电池模组的载体,则起着保护电池模组正常、安全工作的关键作用,其结构强度是否可靠直接影响整车的安全性。以某混合动力汽车用电池包为研究对象,建立其三维有限元模型,通过Abaqus软件分析电池包结构在6种典型工况下的应力及位移分布情况。基于强度分析结果对电池包结构进行改进设计。仿真结果表明,改进后的电池包结构强度满足混合动力汽车对电池包的强度要求,为电池包产品结构的定型设计提供理论依据。     

红外焦平面探测器芯片应力降低方法研究

以1280×1024红外焦平面探测器为例,利用三维可视化实体模拟软件建立了包含冷指部件、陶瓷框架、探测器芯片的三维模型,并利用ANSYS仿真软件对模型(仅球形冷台结构与常规冷台不同,其余零件均相同)进行了仿真对比.研究结果表明,球形冷台结构通过增加冷台与制冷机接触面的面积可以实现更低的芯片热应力以及更小的芯片热变形,进...     

基于有限元法对亥姆霍兹线圈磁场的分析

为进一步明确亥姆霍兹线圈所产生磁场的近场特性,尝试采用基于有限元方法的ANSYS软件对亥姆霍兹线圈进行分析.采用ANSYS软件对亥姆霍兹线圈建立三维实体有限元模型并进行仿真.仿真结果与Matlab语言绘制亥姆霍兹线圈磁感应强度的空间分布图相比较,结果说明ANSYS有限元模型优于Matlab语言.最后通过实验验证所建的三维亥姆霍兹线圈有限元模型的有效性和正确性,对研究亥姆霍兹线圈其他性质有一定的参考应用价值.     

空间行波管辐射散热器的优化设计

大多数空间行波管采用了辐射型收集极,通过增加结构的辐射散热面积对其进行有效的散热。本文通过使用ANSYS有限元分析软件,对不同结构辐射散热器的散热性能进行模拟对比,得到一种优化的散热器结构。该结构能够在不影响散热性能的前提下,使散热器的质量显著降低。模拟分析为空间行波管辐射散热器的优化设计提供了有效的参考依据和手段。     

一种高功率LED射灯的散热设计与实验研究

以一款MR16 LED射灯为模型,采用ANSYS有限元软件进行热分析。以散热器翅片保持60℃为标准,通过实验与仿真相结合的方法,分析了LED射灯的热流功率、散热器基座厚度、LED芯片间距、对流面积对整个系统散热性能的影响。结果表明,散热器对流面积是影响灯具散热性能的最重要因素;对一定的散热器,存在一个有效的最大芯片输入功率。现有MR16 LED射灯的散热器最大散热功率只能达到2.5 W左右,要使散热功率增大并且发挥散热器最佳性能,必须增加散热器的对流面积。对该结构散热器散热性能的定量研究对今后高功率LED灯具的生产具有一定的指导意义。     

一种带散热片的螺旋线慢波结构的热模拟与分析

为了解决慢波结构的散热问题,本文从热特性的角度出发设计了两种散热片结构。利用有限元软件ANSYS对带有这两种散热结构的慢波结构的热特性分别进行了模拟和分析,通过比较发现集中散热结构具有较好的散热性能,这为螺旋线行波管的优化设计和合理散热提供了参考。     

大功率集成封装白光LED模组的散热研究

采用有限元分析软件ANSYS,分别对基于均温基板和金属芯印刷电路板结合太阳花散热器的100 W的大功率集成封装白光LED进行了热分析。结果发现:(1)相比金属芯印刷电路板,均温基板提高了LED芯片的均温性,可使每个LED芯片的温度分布一致,且每个芯片的最高温度比最低温度仅高1.1℃,避免了局部热点,从而提高了大功率集成封装白光LED的可靠性,保证了它的寿命。(2)太阳花散热器非常适合大功率集成封装白光LED模组的散热。因此对于大功率集成封装白光LED模组而言,均温基板结合太阳花散热器是一种有效的散热方式。     

CPU热柱散热器实验研究与温度场数值模拟

对CPU热柱散热器的散热性能进行了实验研究,测试加热功率、风速等主要工况不同时发热电子元件表面的温度,比较并分析了测试结果。运用有限元分析软件ANSYS对该散热器进行了温度场数值模拟分析。研究在风冷条件下,同等尺寸的普通铜柱CPU散热器和热柱散热器的温度分布。结果表明,热柱散热器具有良好的散热性能,在较低风速下也能有效地降低CPU的温度。     

照射角度对大功率LED筒灯散热性能影响的分析

为了满足照明需求,有时需要将LED灯具设计成照射角度可调的结构,采用有限元软件分析了三款搭配常见散热器的大功率LED筒灯在不同照射角度下的散热性能,结果发现搭配辐射状散热器的LED筒灯在低于30°照射角下散热效果较佳;搭配平板状散热器的LED筒灯绕不同方向转动照射时散热效果不同,在绕文中所示X轴方向转动时散热效果较好,适合多角度照射;搭配柱状散热器的LED筒灯在多角度照射情况下都具有较好的散热效果。研究结果为以后的筒灯设计提供了参考依据。     

热管散热器数值仿真模型

热管作为导热性能特别高的良好传热元件近年来得到不断重视而越来越多运用于散热器结构中。但关于热管数值分析的方法研究不多,未能有效指导热管散热器结构设计。文章分析了热管导热的基本原理和内部结构,提出了一种适合热管传热数值分析的简化热传导仿真模型,将热管的复杂热特性用简化模型的当量热传导系数来表达,利用所提出的简化热传导仿真模型对一实际散热器进行分析、实验验证了该仿真结果,并讨论了热管导热效能必要条件。     

大功率LED路灯的散热结构设计和参数优化

为了达到对大功率LED路灯产品既降低制造成本(散热器质量)又加快散热的目的,优化了LED路灯散热器结构.在对原有结构参数化建模及热分析的基础上,采用正交试验分析了散热器中平板厚度、翅片厚度、翅片间距、翅片高度4因素对产品质童与散热效果的影响,并研究了同一结构下热传导与热对流两种方式对散热的影响,最终得出了一个较为理想的...     

Analysis and Control of Equivalent Physical Simulator for Nanosatellite Space Radiator

A realistic prediction of the in-orbit transient performance of a nanosatellite space radiator requires a ground-based equivalent space radiator with a small size, simple configuration, and fast response. For this purpose, we present in this paper the design concept, operating principle, and analysis algorithm of a novel equivalent physical simulator (EPS) consisting of a thermoelectric cooler (TEC), a plate-fin heat sink, and a forced cooling fan. The TEC-based EPS achieves the purpose of simulating the in-orbit transient heat radiation in earth's atmospheric environment by adapting two key parameters: the TEC cooling capacity and the thermal resistance of the heat sink cooling fan. This paper offers results of in-depth numerical parametric studies leading to an EPS design that enables robust simulations under both hot-case and cold-case operations. In addition, we present the design and evaluation of a fuzzy controller for the EPS as an attractive alternative to the traditional PID controller. The fuzzy control presented here will have other potential thermal control applications where TECs and forced cooling heat sinks are employed.      

大功率电子器件散热系统的数值模拟

针对大功率器件的散热状况,采用强迫水冷的散热系统设计方案,并依据国家有关标准与试验要求,应用有限元分析软件ANSYS对其水冷散热器的流场、温度场进行了数值模拟和系统分析.模拟结果不仅可以方便地观察到散热器内腔各处水流的饱和程度、流速及压力分布,而且可以得到功率器件、散热器和流体的温度分布;同时也验证了数值模拟方法的合理性,对散热器结构的优化设计提供了可靠的保证.