Несовместимые исходные температуры ошибка solidworks

Разбираюсь с такой задачью, пытаюсь по средствам SolidWorks Simulation определить температуры печатной платы в переходном процессе

Указав тепловую мощность равную — 0.75W

Конвекцию применил ко всем граням, температуру среды указал 60C, коэфициент 5.5

В свойствах расчёта переставил на переходный процесс.

Далее добавил граничное условие, — начальную температуру и применив её ко всем граням указал — 60С.

Запускаю расчёт и начинается саме интересное, для каждого временного шага, указывается разная начальная температура отличная от 60С причем в МИНУСЕ… Чем больше шаг тем больше температура.

Уважаемые эксперты, пожалуйста, подскажите, что делаю не так. Вроде все делал так же как на видео. У них все прекрасно получилось у меня ничего….

Прилагаю скриншоты

1 шаг, 204 секунда

2 шаг, 408 секунда, отмечу здесь уже мин температура сменилась (указывал показывать с 60 градусов)

Видео брал отсюда

<noindex>http://www.youtube.com/watch?v=FNAEwdTiL1I…ture=plpp_video</noindex>

Установка тепловой мощности

Установка конвекции

Установка начальной температуры

Изменено 17 апреля 2012 пользователем seredga

Время на прочтение
3 мин

Количество просмотров 9.4K

А вы знаете, что многофункциональный модуль Simulation может решать задачи термического исследования? Он не только позволяет увидеть, как температура распространяется по деталям, но и дает возможность узнать, за какое время деталь нагревается. Обо всем этом и многом другом – в нашей статье.

Введение

В качестве модели взята сборка микрочипа, которая состоит из теплоотвода (снизу) и собственно чипа (сверху) – рис. 1.

Добавив модуль Simulation в интерфейс SOLIDWORKS, создаем Новое исследование и выбираем Термический анализ. У нас загрузилось дерево исследования, в котором мы можем задавать настройки для проведения анализа (рис. 2).

Сразу скажу, что если чтению учебных материалов вы предпочитаете просмотр уроков, – добро пожаловать на наш YouTube-канал «Школа SOLIDWORKS». По ссылке вы найдете видео, где мы учимся проводить термическое исследование в SOLIDWORKS Simulation и задавать различные термические нагрузки, такие как температура, тепловая мощность и конвекция

Задание материала

Первое, что нам необходимо сделать, – это задать материал. Щелкаем правой кнопкой мыши по одной из деталей и нажимаем Применить/редактировать материал. В нашем примере выберем для теплоотвода алюминий, а именно Сплав 1060. Материалом для чипа пусть будет оцинкованная сталь. Потребуется указать теплопроводность – такие обязательные параметры выделяются красным цветом в открывающейся таблице (рис. 3). Скопируем «оцинкованную сталь» в папку Настроенный пользователем материал и добавим материалу теплопроводность: 50.

Задание граничных условий

Для удобства задания граничных условий разнесем чип и теплоотвод друг от друга. Для этого переходим во вкладку Конфигурации (рис. 4) и, нажав правую кнопку мыши, добавляем Новый вид с разнесенными частями. Выбираем в настройках, что именно мы хотим сместить. Потянув за стрелку, выполняем смещение. И нажимаем кнопку Применить.

Следующим шагом зададим тепловую мощность микрочипа. Щелкнем правой кнопкой мыши по кнопке Термические нагрузки и перейдем в настройки тепловой мощности. Выберем в дереве сборки весь элемент «Чип» и укажем 15 ватт (рис. 5). Тепло будет выделяться из этого элемента.

Далее задаем набор контактов. Для этого щелкаем правой кнопкой мыши по кнопке Соединения, выбираем тип контакта Тепловое сопротивление и указываем грани, где чип и теплоотвод соприкасаются. Устанавливаем тепловое сопротивление равным 2,857е-6 К/Вт.

Теперь вновь соединим наши детали через вкладку Конфигурации и перейдем к определению конвекции этих деталей. По правой кнопке мыши выбираем Термические нагрузки, а затем открываем меню Конвекция. Выбираем грани теплоотвода, которые не касаются нагревающегося чипа.

Задаем коэффициент конвективной теплоотдачи: 200 Вт/м²К. Этот коэффициент характеризует интенсивность теплообмена между поверхностью тела и окружающей средой. Указываем массовую температуру окружающей среды, то есть температуру, которая окружает нашу модель. Для этого параметра установим 300 К (рис. 6).

То же самое сделаем и для чипа. Выбираем внешние грани чипа, задаем коэффициент конвективной теплоотдачи равным 90 Вт/м²К, а массовую температуру окружающей среды, как и в предыдущем случае, – 300 К.

Результаты

Запустим исследование (рис. 7). По умолчанию сетка будет построена автоматически.

Исследование завершено, можно ознакомиться с распределением температуры. Для этого выберем параметр Ограничение сечения по плоскости «справа» (рис. 8).

Теперь мы видим, как температура распространяется от чипа по теплоотводу (рис. 9).

Задание переходного процесса

Если мы хотим узнать, за какое время нагревается теплоотвод, нужно задать переходный процесс. Для этого скопируем наше исследование (рис. 10).

Щелкнув по исследованию правой кнопкой мыши, зайдем в его свойства (рис. 11).

Изменим тип решения на Переходный процесс. Укажем общее время (например, 100 секунд) и установим пятисекундный временной интервал (рис. 12).

Теперь для выполнения нестационарного термического исследования требуется использовать начальную температуру. Выбираем температуру в Термических нагрузках и задаем начальную температуру для всех тел: 22 °C (рис. 13).

Запускаем решение. Получив результат, можем посмотреть распределение температуры и ее значение в выбранный момент времени (рис. 14).

Вывод

Инженерный модуль SOLIDWORKS Simulation позволяет проводить термический анализ, анализировать распространение температуры по деталям, исследовать изменение температуры с течением времени и многое другое. Если вы хотите смоделировать тепловые потоки, которые исходят из деталей, вам потребуется другой модуль: SOLIDWORKS Flow Simulation. Но о нем мы расскажем в следующий раз.

Автор: Максим Салимов, технический специалист по SOLIDWORKS, ГК CSoft. email: salimov.maksim@csoft.ru

Результаты для температуры из предыдущего термического исследования можно включить в активное исследование потери устойчивости, статическое, частотное или нелинейное исследование.

1. В дереве исследования Simulation, нажмите правой кнопкой мыши значок статического, нелинейного исследования и выберите Свойства.
2. Нажмите вкладку Эффекты потока/Тепловые эффекты.
3. В окне Термические параметры выберите один из перечисленных ниже параметров.
   • 
     Исходная температура.
   • 
     Температура из термического исследования. Выберите термическое исследование из списка. При выборе переходного термического исследования укажите требуемый временной шаг профиля температуры.
     • 
       Для каждого нелинейного временного шага используйте температуру из соответствующего значения времени переходного термического анализа. Доступно только для нелинейных исследований.

       В термическом и нелинейном исследованиях должны быть одинаковые сетки и подобный диапазон времени. Использование различного диапазона времени для нелинейного исследования может привести к получению некорректных результатов.

   • 
     Температура из SOLIDWORKS Flow Simulation. Выберите файл с результатами Flow Simulation (*.fld).

     Исследования SOLIDWORKS Flow Simulation должны выполняться над твердыми телами или телами из листового металла. Если в активном исследовании содержатся поверхностные фигуры, созданные из граней твердых тел, значения температуры исходных граней твердых тел сопоставляются сетке оболочки поверхности. Толщина и смещение оболочки должны соответствовать исходной твердотельной геометрии в сетке Flow Simulation.

4. В окне Справочная температура при нулевой деформации выберите единицу измерения температуры и введите значение температуры.
5. Нажмите кнопку ОК.
6. Если температура импортирована из Flow Simulation, эпюру импортированной температуры в модели можно просмотреть, правой кнопкой мыши щелкнув Давление жидкости в дереве исследования Simulation и выбрав Отобразить эпюру. Возможность отображения эпюру доступна только после создания сетки для модели.