电子设备热分析的研究.doc

摘要：电子设备的工作环境里，温度对电子设备造成的影响和损伤很大，热量来自于元器件自身的发热和周围温度环境的变化。温度对于造成电子设备故障或是损坏而不能正常工作的比例达50%-60%。本文会对PCB板进行热分析的研究，利用ANSYS Workbench分析出DC（电源）模块和FPGA（芯片）模块在工作时自身的发热带来的温度变化，对元器件所造成了影响。对于电子设备热分析的研究不仅可以提高电子设备的工作效率和使用寿命，而且对电子设备的整体发展也有很大的帮助。

本篇论文运用Solidworks13.0建立PCB板的实体模型，结合有限元方法的理论基础和热分析的理论基础，运用Workbench软件强大仿真技术对PCB板以及上面的元器件进行热分析。首先，利用Solidworks13.0建立PCB板以及板上的部分元器件的实体模型；其次，将Solidworks建好的三维模型导入到Workbench中；再次，利用Workbench对模型添加相应的载荷和约束，先进性稳态热分析，然后进行瞬态热分析，得出瞬态热分析的分布云图；最后，得出分析的数据结果。

关键字：热分析，Workbench，有限元分析

目录

摘要

ABSTRACT

引言-1

1绪论-2

1.1电子设备热分析研究的目的和意义-2

1.2电子设备热分析研究的发展及现状-2

1.3本文的主要内容-3

1.4电子设备热量来源-3

2热分析简述-5

2.1热分析-5

2.1.1热传导-5

2.1.2对流-5

2.1.3热辐射-6

2.1.4传热过程和传热系数-6

2.2热分析研究的方法-7

3有限元理论-8

3.1有限元-8

3.2有限元法求解问题的基本步骤-8

4 PCB稳态热分析-9

4.1Solidworks建模-9

4.1.1Solidworks13.0软件介绍-9

4.1.2绘制PCB板模型-10

4.1.3绘制DC（电源）模块-13

4.1.4绘制FPGA（芯片）模块-14

4.1.5装配体-14

4.2 Ansys Workbench软件介绍-17

4.3热分析-17

4.3.1创建分析模型-17

4.3.2材料设置-20

4.3.3划分网格-22

4.3.4施加载荷和约束-23

4.3.5分析结果-25

5瞬态热分析-27

5.1瞬态热分析-27

5.2设置分析项目-27

5.3分析结果-30

致谢-32

参考文献-33