¿Cómo hacer un análisis térmico en SOLIDWORKS Simulation?
Posted on 12 junio, 2018
El análisis térmico calcula en el diseño y su entorno la temperatura y la transferencia de calor del interior de los componentes y su alrededor. Se trata de un factor importante a tener en cuenta en el diseño, ya que muchos productos y materiales tienen propiedades que dependen de la temperatura. La seguridad del producto también es un factor a tener en cuenta. Si un producto o componente se calienta demasiado, puede que necesite diseñar una cubierta para protegerlo.
En este blog te mostraremos como hacer un análisis térmico en SolidWorks Simulation paso a paso.
Antes de iniciar un estudio hay que tener en cuenta si es una pieza o un ensamble, así como definir el material de cada una de las piezas a analizar.
El microchip cerámico disipa el calor por convección generado en todo el componente en un ambiente de 27°C (300K), entre ambos componentes, se encuentra una capa de pasta térmica Artic Silver 5 de 25µm de grosor que para efectos prácticos se estará definiendo como una resistencia térmica.
Se estará calculando la distribución de temperatura en un estado estático. Es decir, la temperatura final después de que por un tiempo, permita el flujo de calor para alcanzar el equilibrio de temperatura.
1.- Se crea un nuevo estudio
2.- Se selecciona el tipo de análisis Térmico y se le da un nombre
3.- Damos click derecho sobre el título de cargas térmicas y seleccionamos Potencia Calorífica…
4.- Seleccionamos todas las caras del microchip incluyendo la inferior y establecemos la potencia calorífica en 25 W
5.- Definimos el contacto entre componentes
5.1.-Seleccionando la cara inferior del microchip y la superficie de la base
Para la resistencia térmica seleccionamos Distribuida y el valor de 2.857e-6 Km2/W
6.- A continuación, define una carga térmica por convección para el microchip y otra para la base
7.- Selecciona todas las caras del microchip y establece el coeficiente de convección en 100 W/m2K y la temperatura ambiente en 300 Kelvin (K)
8.- La segunda carga térmica por convección será en la base. Selecciona las caras del disipador excepto la cara que se seleccionó para la resistencia térmica. Un coeficiente de convección de 250W/m2K y la temperatura ambiente de 300 Kelvin (K)
9.- Se crea una malla
9.1.-Utilizando los valores por default y usando malla basada en curvatura
10.- Para finalizar ejecuta el análisis
La distribución térmica depende en su mayoría de la conductividad de los materiales, y es debido a las propiedades de los componentes, la uniformidad de la temperatura en la base del microchip. También podemos ver el efecto de enfriamiento en la base del microchip que es más frio que en la superficie. Las temperaturas máximas tienen que estar debajo de los límites de diseño para evitar el malfuncionamiento.
Así finalizamos, si aún te quedan dudas sobre SolidWorks Simulation puedes contactarnos.
Post desarrollado por nuestro colaborador:
Juan Pablo Pérez Jiménez
Ingeniero de Aplicaciones en SolidServicios
