连接器端子电热耦合仿真分析,电热仿真分析

业务内容:

电热耦合仿真模拟有限元分析、电场分析/磁场仿真分析,电子、汽车、医疗等行业高频/低频电磁仿真。


电热耦合仿真案例:

1.电子连接器端子-热电偶合仿真分析-接触电阻与温升分析

电热耦合仿真分析,电热仿真分析(图1)

上图为连接电阻与温升分析的多场耦合:连接电阻与温升分析是多物理场耦合分析,考虑接触电阻的焦耳热,一次仿真可求解应力(包括热应力)温度分布,电势分布的结果。


新能源汽车连接器端子热电耦合分析,下图为整体温度分布云图。


企业微信截图_20231013082255.jpg电热耦合仿真分析,电热仿真分析(图2)


2.叠层母排的热电偶合仿真分析与设计优化

产品背景:

某电子生产的叠层母排(laminated busbar)由扁平导体涂有胶粘剂的绝缘膜构成。为了减小线路的电阻值和增强导体的热扩散能力,要尽可能选择电导率高、导热效果好的金属作为导体材料,叠层母排的导体主要为铜材。

设计要求:

尽可能用最少的导体来满足母排的载流性能要求。

叠层母排的导体主要为铜材,这意味着导体占据着最高的材料成本。因此,在母排的优化设计过程中,要尽可能用最少的导体来满足母排的载流性能要求。


设计方案对比:

下图为原设计方案与优化设计方案2种叠层母排极板的方案,

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热电偶合分析仿真结果:

下图为优化前后电流密度矢量分布

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下图为优化前后发热功率密度分布

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下图为优化前后稳态温度分布

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热电偶合仿真价值:

1.在节省了铜材料的前提下,母排的载流性能没有明显的削弱。 

由以上电热耦合仿真分析可见,沿着电子流动的方向,四个角落没有电子流过,通过对叠层母排极板的优化设计,可以将无效的区域去除。

2.通过对母排进行电热耦合仿真,可以清晰地看出电流(电子)在母排导体中的流动情况,甚至可以得到导体的发热功率密度和稳态温度分布。


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