金属製シャーシの放熱設計（伝熱シミュレーションソフト）
- 金属製シャーシによる電子デバイスの放熱設計について
- シャーシの放熱効果を確認するための数値解析シミュレーションの方法
- 安価な伝熱シミュレーションソフトウェアのご紹介
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金属製シャーシの放熱設計（伝熱シミュレーションソ…
金属製シャーシの放熱設計（伝熱シミュレーションソフト） 発熱する電子デバイス（例えばICなど）を金属製（例えばアルミなど）のシャーシに直接取り付け放熱を行います。 放熱不足の場合は、シャーシを放熱フィン付の形状に変更する予定です。 シャーシ（放熱フィン）の冷却効果を確認するため、温度分布を数値解析し、シミュレーションしてみたいのですが、安価な伝熱シミュレーションソフトがありましたら、ご紹介願います。（フリーソフトであれば助かります。） 残念ながら、現在使用しているCADは汎用2次元CADのため、シャーシ（放熱フィン）の形状データはDXF形式になります。
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対策として、フィンの必要面積を求めたい、ということであれば、 モデル化した上で簡易的なシミュレーションするソフトで対応 可能でしょう。そう言ったものであれば数万円で販売されており、 もしかしたらフリーソフトもあるかもしれません。 仰っていることを本気でやろうと思ったらおそらく百万超の ソフトを使用して、かなりの労力がかかるかと思います。 (その場合でも、どんなに形状データ、物性値等のデータを 真面目に入力したとしても、運転時のデバイスの発熱量、接触の 抵抗等々追い込めない部分もあり、これらに基づく計算結果を 理論値と言うのには抵抗があります。話はそれましたが。) 私は、熱設計なんでも相談室 http://www.a1s.co.jp/thermal/ で、販売されている 熱設計計算ユーティリティThermocalc 統合熱回路網法プログラムNodalnet を使っています。どちらも二万円程度です。 Nodalnetはかなり複雑なものまで解く事ができますが、 仰られているようなことであればThermocalcに入っている 自然空冷のヒートシンク計算と筐体計算を組み合わせたら 計算はできるかと思います。 ただし、CADからインポートして計算、というような単純な 手順ではなく(実際はこれも大変ですが)、モデル化などで頭を 使う必要ありです。 ご参考まで。 無料のものは知りません。 基本的にはそれなりの対価は必要かと思います。 何でも無料というわけにはいきません。
毎度ＪＯです。 何の為に伝熱のシュミレーションを行うか不明ですが、半導体の放熱設計では「熱抵抗」で計算します 発熱する半導体のジャンクションから、放熱される大気までの間を熱抵抗として計算されます、 熱抵抗の単位は 「℃／W」で表示されます、普通アルミ板であれば熱抵抗は微々たる物で、 放熱時に問題となるのは、放熱器（この場合アルミ板やヒートシンクとなる）と大気間の熱伝導です、 下記参照ＵＲＬにアルミ板と大気間の熱伝導が記載されています。
お礼
早速、回答ありがとうございました。 質問内容が不足していおりましたので、補足させて頂きます。 ・既に現物があり、実際に放熱不足のため温度上昇が大きく困っております。 ・金属製（アルミ材）のシャーシは箱型形状の閉じた空間で、その中にICが 実装され、シャーシに直接取り付けることで、シャーシ全体がヒートシンク となり、十分な放熱が行われる予定でした。 ・シャーシ内部は他のデバイス類も実装されており、非常に狭い空間です。 尚、現状では制約がありファンを追加（強制空冷）することはできません。 ・シャーシ外部に放熱効果を上げるために、放熱フィンの追加も検討中です。 ・もともと机上での検証をしていなかったため、原点にかえり、 理論上はどうなのか 検証してみることが目的です。 もちろん、放熱フィンを追加した場合は理論値を鵜呑みにせず、実験も 行う予定です。 ・伝熱工学などの文献にある計算式を利用して、計算もするつもりですが、 現在はCAEなど解析ツールが豊富な時代なので、安価なソフトがあれば 是非、使ってみたいと思いました。 以上、申し訳ありませんがよろしくお願い致します。
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