复杂电子器件热分析的快速有限元理论与CAD技术研究
发布时间：2021-10-29 19:31
随着现代电子技术的快速发展,诸如大功率真空电子器件、大规模或超大规模集成电路等各种复杂电子器件被广泛地应用于电子设备和武器装备中。当前多功能雷达、有源相控阵系统、毫米波装备、空间军事通信等军事应用以及5G通信、云计算、物联网等民用需求对电子器件性能提出了更高的要求,性能的不断提高不可避免地将带来严重的散热问题。在高性能电子器件的设计过程中,高功率对散热的制约已经成为设计中重要的考虑因素,功率密度及其引起的热效应也已经成为大功率电子器件进一步小型化的羁绊。因此,快速准确地对高性能、大功率复杂电子器件进行热分析,进而更好地设计散热结构就显得尤为重要。然而,采用现有的数值计算方法很难满足当前复杂电子器件热分析的需要。因此,迫切需要针对复杂电子器件研究更加精确高效的三维热分析数值计算方法与CAD软件。本论文主要围绕复杂电子器件热分析的快速有限元理论与CAD技术开展研究工作,工作的主要内容及创新点可以概括为以下五个方面。1、提出了一种适用于任意复杂电子器件的三维热分析有限元快速求解方法,该方法主要包含以下四种新技术:（1）提出了一种通用的接触热阻有限元数值求解技术,该技术既不需要对几何模型进行修...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
三阶叠层标量基函数分布示意图，其中四个紫色点表示点基函数，十二个红色点表示边基函数，四个绿色点表示面基函数
第二章复杂电子器件热分析的三维快速有限元理论27(a)(b)图2-2两个固体表面存在接触热阻时热通量和温度变化示意图。(a)热通量；(b)温度此外，边界条件只考虑对流边界(2-6)式。如图2-3所示，我们将求解域分成两个不重叠的区域1和2，进而考虑两个区域交界面上的接触热阻。区域交界面定义为，这里我们将分成两个相距非常近的两个面12和21。两个区域外部边界分别定义为1和2，并且满足12=。此外，1n和2n表示单位法向量，方向分别在交界面上指向区域1和2的外部。图2-3接触热阻计算示意图首先将接触热阻的定义式(2-48)扩展到两个区域，可以得到1121121onTTTkn(2-50)2212212onTTTkn(2-51)
第二章复杂电子器件热分析的三维快速有限元理论27(a)(b)图2-2两个固体表面存在接触热阻时热通量和温度变化示意图。(a)热通量；(b)温度此外，边界条件只考虑对流边界(2-6)式。如图2-3所示，我们将求解域分成两个不重叠的区域1和2，进而考虑两个区域交界面上的接触热阻。区域交界面定义为，这里我们将分成两个相距非常近的两个面12和21。两个区域外部边界分别定义为1和2，并且满足12=。此外，1n和2n表示单位法向量，方向分别在交界面上指向区域1和2的外部。图2-3接触热阻计算示意图首先将接触热阻的定义式(2-48)扩展到两个区域，可以得到1121121onTTTkn(2-50)2212212onTTTkn(2-51)
【参考文献】：
期刊论文
[1]集成电路技术应用及其发展前景研究[J]. 李泽然. 电子世界. 2019(24)
[2]基于模型降阶的集成电路热分析方法[J]. 殷亚云. 集成电路应用. 2019(09)
[3]热仿真在电子设备结构设计中的应用研究[J]. 梁建长. 电子测试. 2019(16)
[4]电子设备的可靠性研究[J]. 赵宗哲. 电子技术与软件工程. 2017(15)
[5]多注速调管电子枪快热结构设计[J]. 李洪涛,王加松,高磊,朱露. 真空电子技术. 2016(03)
[6]X波段脉冲空间行波管输出结构可靠性研究[J]. 尚新文,李鑫伟,曹林林,肖刘,苏小保. 电子与信息学报. 2016(10)
[7]改变我们生活的集成电路[J]. 辛妍. 新经济导刊. 2014(04)
[8]使用ANSYS接触单元模拟研究行波管收集极的接触热阻[J]. 杨华威,袁广江,肖刘,刘濮鲲. 真空科学与技术学报. 2013(06)
[9]回旋行波管电子枪阴极热分析[J]. 牛婧杨,王丽,罗勇,蒋伟. 强激光与粒子束. 2013(02)
[10]面向相变材料温度场模拟的ANSYS二次开发[J]. 程晓敏,蒋立靖. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2012(05)
博士论文
[1]微波管高频电路快速有限元理论与CAD技术研究[D]. 徐立.电子科技大学 2012
[2]微波管电子光学系统数值模拟及CAD技术研究[D]. 胡权.电子科技大学 2011
[3]微波管的热分析[D]. 姚列明.电子科技大学 2007
硕士论文
[1]螺旋线行波管的热力电协同仿真研究[D]. 赵健翔.电子科技大学 2018
[2]高功率微波窗电热力特性的协同仿真研究[D]. 李胜明.电子科技大学 2017
[3]高功率回旋管热分析及散热技术研究[D]. 党荣.电子科技大学 2016
本文编号：3465270
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
三阶叠层标量基函数分布示意图，其中四个紫色点表示点基函数，十二个红色点表示边基函数，四个绿色点表示面基函数
第二章复杂电子器件热分析的三维快速有限元理论27(a)(b)图2-2两个固体表面存在接触热阻时热通量和温度变化示意图。(a)热通量；(b)温度此外，边界条件只考虑对流边界(2-6)式。如图2-3所示，我们将求解域分成两个不重叠的区域1和2，进而考虑两个区域交界面上的接触热阻。区域交界面定义为，这里我们将分成两个相距非常近的两个面12和21。两个区域外部边界分别定义为1和2，并且满足12=。此外，1n和2n表示单位法向量，方向分别在交界面上指向区域1和2的外部。图2-3接触热阻计算示意图首先将接触热阻的定义式(2-48)扩展到两个区域，可以得到1121121onTTTkn(2-50)2212212onTTTkn(2-51)
第二章复杂电子器件热分析的三维快速有限元理论27(a)(b)图2-2两个固体表面存在接触热阻时热通量和温度变化示意图。(a)热通量；(b)温度此外，边界条件只考虑对流边界(2-6)式。如图2-3所示，我们将求解域分成两个不重叠的区域1和2，进而考虑两个区域交界面上的接触热阻。区域交界面定义为，这里我们将分成两个相距非常近的两个面12和21。两个区域外部边界分别定义为1和2，并且满足12=。此外，1n和2n表示单位法向量，方向分别在交界面上指向区域1和2的外部。图2-3接触热阻计算示意图首先将接触热阻的定义式(2-48)扩展到两个区域，可以得到1121121onTTTkn(2-50)2212212onTTTkn(2-51)
【参考文献】：
期刊论文
[1]集成电路技术应用及其发展前景研究[J]. 李泽然. 电子世界. 2019(24)
[2]基于模型降阶的集成电路热分析方法[J]. 殷亚云. 集成电路应用. 2019(09)
[3]热仿真在电子设备结构设计中的应用研究[J]. 梁建长. 电子测试. 2019(16)
[4]电子设备的可靠性研究[J]. 赵宗哲. 电子技术与软件工程. 2017(15)
[5]多注速调管电子枪快热结构设计[J]. 李洪涛,王加松,高磊,朱露. 真空电子技术. 2016(03)
[6]X波段脉冲空间行波管输出结构可靠性研究[J]. 尚新文,李鑫伟,曹林林,肖刘,苏小保. 电子与信息学报. 2016(10)
[7]改变我们生活的集成电路[J]. 辛妍. 新经济导刊. 2014(04)
[8]使用ANSYS接触单元模拟研究行波管收集极的接触热阻[J]. 杨华威,袁广江,肖刘,刘濮鲲. 真空科学与技术学报. 2013(06)
[9]回旋行波管电子枪阴极热分析[J]. 牛婧杨,王丽,罗勇,蒋伟. 强激光与粒子束. 2013(02)
[10]面向相变材料温度场模拟的ANSYS二次开发[J]. 程晓敏,蒋立靖. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2012(05)
博士论文
[1]微波管高频电路快速有限元理论与CAD技术研究[D]. 徐立.电子科技大学 2012
[2]微波管电子光学系统数值模拟及CAD技术研究[D]. 胡权.电子科技大学 2011
[3]微波管的热分析[D]. 姚列明.电子科技大学 2007
硕士论文
[1]螺旋线行波管的热力电协同仿真研究[D]. 赵健翔.电子科技大学 2018
[2]高功率微波窗电热力特性的协同仿真研究[D]. 李胜明.电子科技大学 2017
[3]高功率回旋管热分析及散热技术研究[D]. 党荣.电子科技大学 2016
本文编号：3465270
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