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【Icepak案例】11:热阻优化

内容纲要

本案例利用Icepak中的参数优化功能实现散热器热阻最小化设计。

工程应用过程中常需要对散热器进行优化,优化内容包括散热器的热阻及重量。本案例的目标为优化大型散热器的热阻,同时确保系统最高温度低于70°C,散热器总总质量不超过0.326 kg。

1 问题描述

案例模型如下图所示。

2 创建模型

  • 启动Icepak,利用Upack按钮解压文件optimization.tzr
计算模型已经创建完毕,如下图所示。

3 创建设计变量

  • 鼠标双击模型树节点heatsink_big打开编辑对话框
  • 进入Properties标签页,如下图所示,设置Count$finCount,设置Thickness$finThick

  • 点击Uupdate按钮,设置变量finCount的初始值为15

  • 设置变量finThick的初始值为0.762

注:激活选项Allow only multiphles为1,表示该参数变化量只能以1的整数倍变化,间接控制该参数为整数。
  • 相同方式设置变量finThick的最小值为0.254,最大值为2.032,注意不要激活选项Allow only multiples

4 生成网格

  • 进入Mesh control面板,如下图所示设置网格参数,点击Close按钮关闭对话框

5 定义计算参数

  • 设置Basic settings对话框,指定迭代次数为125,如下图所示

6 定义优化目标

  • 选择菜单Solve → Run optimization打开参数化及优化对话框,如下图所示,选择选项Optimization

注:本案例是一个优化问题,与前面的参数扫描问题不同。
  • 进入Design variables标签页,如下图所示设置变量finCount的最小值为2,最大值为18,激活选项Allow only multiples1

  • 进入Functions标签页,如下图所示,点击Primary functions下的New按钮弹出主函数创建对话框,创建变量bighsrth为大散热器热阻

  • 创建变量bighsms,为大散热器质量

  • 创建变量smlhsms为小散热器质量

  • 创建变量mxtmp为系统最大温度,并激活选项Constraint,设置最大值为70

  • 创建复合变量totalmass,为大散热器与小散热器的质量总和,激活选项Constraint,设置约束最大值为0.326

  • 如下图所示指定目标函数为bighsrth

  • 切换至Setup标签页,如下图所示进行设置

注:选不选其实关系并不大。
  • 点击Run按钮开始优化计算
计算结果如下图所示。

经过13次迭代得到满足约束条件的最优结果。

相关文件链接: 

https://pan.baidu.com/s/1GfCa7r4nKK9b-K9ExEBu9Q

提取码: 1ecx

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道

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文章名称:《【Icepak案例】11:热阻优化》
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