[發明專利]一種基于田口方法的散熱器優化設計方法

無效

• 申請號: 201210122606.3
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102646146A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 李楠;付桂翠;谷瀚天;張棟
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種基于田口方法的散熱器優化設計方法，其特征在于：該方法具體步驟如下：

步驟一：選擇可控因素和噪聲因素

可控因素是為改進產品質量，減少輸出特性值的波動，以選取最適宜的水平為目的而提出的考察因素，它被指定并加以挑選；噪聲因素則是指會造成產品質量波動的不可控因素，它們通常包括環境狀況、操作員、材料批次；

步驟二：設計實驗方案

試驗方案設計的方法主要分為兩大類：一是源于西方的經典實驗方法，包括比較試驗、部分因子試驗、響應曲面模型；二是日本的田口玄一提出的正交試驗方法；正交試驗是利用“均衡分散性”和“整齊可比性”的正交性原理，挑選具有代表性的試驗點解決多因素問題的一種試驗方法，這里采用正交試驗設計的方法進行實驗設計；

步驟三：進行實驗

按照上述試驗設計方案——即正交試驗，通過仿真的方法得到每組實驗的響應參數即相應值；為了衡量散熱器對大功率電子元器件的散熱效果，基于有限體積法，利用FloTHERM軟件對航空電子產品進行仿真分析，即先后通過數字樣機建模、網格劃分、邊界條件設定、求解，得到大功率電子元器件的殼溫，為下一步的實驗數據分析工作奠定基礎；

步驟四：實驗結果分析

針對實驗設計方案得到的實驗相應數據即響應參數進行分析，內容包括均值分析、信噪比分析、多響應問題優化；

步驟五：對實驗結果實施田口預測法

根據之前對實驗結果的分析，進行田口預測最優參數組合；

步驟六：實驗最終確認最優設計

采用仿真手段對田口預測的結果進行預測，進一步確定其參數選取是綜合權衡后的最優設計，驗證上述預測結果是否為最優化設計結果。

2.根據權利要求1所述的一種基于田口方法的散熱器優化設計方法，其特征在于：對于散熱器而言，步驟一中所述的可控參數包括散熱器基座長度、散熱器基座寬度、散熱器基座厚度、散熱器肋片數量、散熱器肋片高度；噪聲因素是由生產加工誤差引起的散熱器外形尺寸誤差。

3.根據權利要求1所述的一種基于田口方法的散熱器優化設計方法，其特征在于：步驟二中所述的“采用正交試驗設計的方法進行實驗設計”是指針對所選參數，利用正交表，完成散熱器參數的實驗設計。

4.根據權利要求1所述的一種基于田口方法的散熱器優化設計方法，其特征在于：步驟三中所述的“實驗的響應參數”有兩個：大功率電子元器件的殼溫和散熱器的質量；電子元器件的殼溫用來反映散熱器的散熱效果能否滿足器件的最高許用溫度，通過仿真軟件獲得；散熱器的質量作為航空電子設備的重要指標，需要和散熱效果進行綜合權衡，由質量計算公式獲得。