Проектирование и моделирование платы и корпуса цифрового устройства. Геометрическая модель платы и нахождение собственных частот. Исследование теплообмена с использованием граничного условия и вентилятора. Методы моделирования в системе SolidWorks.
Аннотация к работе
В данном курсовом проекте с руководителем было согласовано задание, спроектировать корпус электронного устройства, и провести его условное моделирование с помощью модулей SOLIDWORKS Simulation и SOLIDWORKS Flow Simulation, для получения результатов теплообмена внутри корпуса, а также провести частотный анализ платы устройства.Для расчета собственных частот платы используется следующая условная модель: Рис. На рисунке 1.2 показано расположение элементов на печатной плате устройства: 1 - печатная плата; Рассмотрим два варианта закрепления платы: Вариант №1 - плата закреплена за отверстие А. Вариант №2 - плата закреплена за отверстия А, Б, В и Г. Для платы был задан материал текстолит ([SW]textolit).Для моделирования теплообмена внутри корпуса электронного устройства используется следующая условная модель: Рис. На рисунке 3.1 показано расположение элементов, составляющих корпус устройства: 1 - основание; Для задания граничных условий входа воздушного потока создана грань на верхней стороне корпуса крышки (Рисунок 3.2). Для задания граничных условий выхода воздушного потока созданы грани на боковой стороне корпуса крышки (Рисунок 3.3). Для моделирования теплообмена в SOLIDWORKS, создадим упражнение с помощью модуля Flow Simulation и используем следующую установку параметров: Типа анализа - внутренний;Тип граничного условия - связь с внешней средой; Произведя расчет данной модели, были получены следующие термодинамические характеристики: Температура потока наивысшая в области микросхем памяти - 330-336 К. Тепловые потоки воздуха представлены на рисунка 3.4 и 3.5.В предыдущем пункте использовался входной поток с неизменным давлением. А чтобы максимально приблизить наше моделирование к действительности, заменим входной поток над конденсатором - реально существующим вентилятором. Возьмем осевой вентилятор из 400 серии номер 412 из базы данных SOLIDWORKS. Произведя расчет данной модели, были получены следующие термодинамические характеристики: Максимальная температура потока - 305 К.В результате выполнения работы были созданы трехмерные модели электронного устройства (платы) и его корпуса. С использованием модулей симуляции программного пакета SOLIDWORKS были найдены собственные частоты платы для двух вариантов закрепления ее в корпусе. По полученным результатам можно сделать вывод, что более надежным вариантом закрепления платы является вариант №2, когда крепление платы производится в четырех местах. Также было произведено моделирование теплового обмена внутри корпуса этого устройства. По полученному распределению температуры внутри корпуса можно сделать вывод, что использование вентилятора позволяет добиться более эффективного охлаждения элементов, и, как следствие, более стабильной работы.
План
Содержание
1. Введение
2. Расчет собственных частот платы устройства
2.1 Геометрическая модель платы
2.2 Нахождение собственных частот платы, закрепленной по варианту №1
2.3 Нахождение собственных частот платы, закрепленной по варианту №2
3. Моделирование теплообмена
3.1 Геометрическая модель корпуса устройства
3.2 Исследование теплообмена с использованием граничного условия
3.3 Исследование теплообмена с использованием вентилятора
Заключение
Список использованных источников информации цифровое устройство плата теплообмен solidworks
Введение
Курсовой проект выполняется на основании учебного плана кафедры ИУ6. Его целью является самостоятельное проектирование и последующее твердотельное моделирование студентом платы и корпуса цифрового устройства ограниченной сложности, ознакомление его с основными этапами, методами и приемами моделирования в системе SOLIDWORKS.
В данном курсовом проекте с руководителем было согласовано задание, спроектировать корпус электронного устройства, и провести его условное моделирование с помощью модулей SOLIDWORKS Simulation и SOLIDWORKS Flow Simulation, для получения результатов теплообмена внутри корпуса, а также провести частотный анализ платы устройства.
2. Расчет собственных частот платы
Вывод
В результате выполнения работы были созданы трехмерные модели электронного устройства (платы) и его корпуса. С использованием модулей симуляции программного пакета SOLIDWORKS были найдены собственные частоты платы для двух вариантов закрепления ее в корпусе. По полученным результатам можно сделать вывод, что более надежным вариантом закрепления платы является вариант №2, когда крепление платы производится в четырех местах.
Также было произведено моделирование теплового обмена внутри корпуса этого устройства. По полученному распределению температуры внутри корпуса можно сделать вывод, что использование вентилятора позволяет добиться более эффективного охлаждения элементов, и, как следствие, более стабильной работы.
Список использованных источников информации
1. Щеглов Г.А. Автоматизированное проектирование элементов конструкции аэрокосмических систем (методические указания к лабораторным работам). Изд-во МГТУ им. Баумана, 2005г.
2. Справка SOLIDWORKS 2009.
3. NIKA GMBH, Fluid Flow Analysis for Engineers. Tutorial, 2007г.
4. Мюррей Д. SOLIDWORKS: Пер. с англ. М: Лори, 2001г. 450с.