例: 熱シミュレーション

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例: 熱シミュレーション

例: 定常熱伝導解析

次の例では、ライブシミュレーションを使用して、プリント回路基板 (PCB) における熱荷重の影響を検討する方法を示します。

熱荷重は、PCB 上における集積回路の別のグループに適用されます。境界条件は、熱シールド、PCB のコーナー穴の 1 つ、および熱シールドのフィンに定義されています。

1. 熱流荷重 1 - 10,000 mW

2. 熱流荷重 2 - 500 mW

3. 熱流荷重 3 - 50mW

4. 熱流荷重 4 - 7500mW

5. 熱流荷重 5 - 150 mW

6. 境界条件 1 - 摂氏 25 度の周囲温度を持つ熱シールドに適用される 0.01 mW/mm2 C の熱伝達係数

7. 境界条件 2 - PCB のコーナー穴に適用される摂氏 5 度の指定温度

8. 境界条件 3 - 摂氏 25 度の周囲温度を持つ熱シンクのフィンに適用される 0.01 mW/mm2 C の熱伝達係数

「シミュレーションの精度」(Simulation Quality) の設定に応じて結果の値が変わることに注意してください。この例では、「シミュレーションの精度」(Simulation Quality) スライダーは精度の最大 (100%) 値を持ちます。

「シミュレート」(Simulate) をクリックすると、グラフィックウィンドウで、PCB の温度結果はモデルのフリンジプロットとして表示されます。この例では、最大温度は摂氏約 199 度です。

最大温度値および最小温度値を持つ PCB 上の場所を表示するには、

をクリックします。この例では、「最大値」(Max Value) は選択したレンダリング方法で、基板の下側サーフェスにある最大値が表示されます。

1. 青い円で示された最小温度

2. 赤い円で示された最大温度

モデルの全体的な温度を低くするために、設計を修正できます。次の図では、熱放散を向上させるために、熱シールドのフィンの形状が変更され、フィンの高さも増加しています。

1. 修正したフィンの形状と熱シールドの高さ

「シミュレート」(Simulate) をクリックして、新しい設計で熱シミュレーションを実行します。結果は、摂氏 162 度に近くなります。

例: 非定常熱伝導解析

修正されたフィンを持つ同じモデルについては、非定常熱伝導検討を実行したり、さまざまな時点で温度結果を表示したりすることもできます。

「ライブシミュレーション」(Live Simulation) > 「検討」(Study) の横の矢印をクリックし、「非定常モード」(Transient Mode) チェックボックスをオンにします。

「シミュレート」(Simulate) をクリックして非定常熱伝導解析シミュレーションを開始します。シミュレーションの実行中に、可変フリンジプロットが表示されます。シミュレーションを一時停止する場合は、

「シミュレーションを一時停止」(Pause Simulation) をクリックします。

シミュレーションの実行が完了すると、

「シミュレーションを一時停止」(Pause Simulation) ボタンが非アクティブになり、画面の下部にあるステータスバーに、シミュレーション検討の実行が完了したことを示すメッセージが表示されます。結果は、同じ境界条件、荷重、およびジオメトリを持つ定常シミュレーション検討とほぼ同じです。シミュレーション時間は、実行に要した時間を示します。