熱解析    

解析概要

背景	石などの飛翔物がガラスに衝突することで、破損や割れが発生するリスクがあります。 このような衝突による破損は、安全性や機能性に重大な影響を及ぼすため、飛翔物によるガラスの破損検証は非常に重要です。 破損検証の目的は、ガラスが飛翔物の衝突に対してどの程度の耐久性を持つかを評価することです。 これには、ガラスの材質、厚さ、形状、取り付け方法など、さまざまな要因が関与します。 今回は、非線形解析の衝突解析の範囲で、厚さのパラメータを変更することで、破損や割れを防げるかの検証を行います。

目的	電子基板の発熱による変形を検証します。
解析モデル	電子基板
材料	基盤 ABSプラスチック その他 アルミニウム
荷重	発熱源に1Wの熱量
拘束	対角にあるボルト穴を拘束

解析結果

熱源の下面に40度の温度上昇がみられ、この結果から周囲温度を20度とした場合の熱変形では、最大0.5㎜の変位が発生しました。

対策

対角のボルト穴拘束だけでは、基盤が浮いてしまうため、4隅を拘束したモデルで検証しました。
最大変位量を0.16㎜と減少させることができました。

結論

検証結果では、最大変位量が0.16㎜と減少させることはできました。実際には、基盤単独の結果だけではなく、冷却ファンなどを設置して、温度上昇を抑えるという検討が必要です。冷却ファンの効果を検証するには、熱流体解析を実施する必要があります。