風(fēng)冷式CPU散熱片的熱分析及其優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、伴隨著電子工業(yè)的快速發(fā)展，CPU(Central Processing Unit)呈現(xiàn)出集成的晶體管數(shù)目急劇增加（從1990年的2,300個激增到現(xiàn)在的230,000,000個）和芯片線寬急劇減小的趨勢，導(dǎo)致CPU功耗的增大和積聚的熱量急劇增加，嚴(yán)重影響CPU的正常工作。因此，提高CPU散熱片的散熱性能已經(jīng)成為電子制造領(lǐng)域中亟需解決的關(guān)鍵問題之一。針對CPU散熱問題，本文在風(fēng)冷式散熱片的散熱規(guī)律及結(jié)構(gòu)優(yōu)化兩個方面開展了系統(tǒng)深入的研究。

2、 在分析現(xiàn)有各種CPU散熱片結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，利用ANSYS的用戶界面設(shè)計語言UIDL(User-Interface Design Language)，開發(fā)了CPU散熱片熱分析軟件和用戶界面，并實現(xiàn)了與ANSYS的集成。利用該軟件，用戶可方便、快捷地分析各種結(jié)構(gòu)參數(shù)對CPU散熱片散熱性能的影響規(guī)律。 散熱片的優(yōu)化過程實際上是一系列的前處理－求解－后處理－優(yōu)化的循環(huán)過程。在滿足散熱空間約束的前提下，以使散熱片中的最高溫度

3、值最小化為目標(biāo)，對散熱片結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，從而達(dá)到提升散熱片散熱性能的目的。實現(xiàn)的具體過程是在散熱片熱分析的基礎(chǔ)上定義設(shè)計變量和目標(biāo)函數(shù)、選擇優(yōu)化算法，在ANSYS環(huán)境中利用APDL(ANSYS Parametric Design Language)語言，開發(fā)熱分析和優(yōu)化控制功能程序，然后調(diào)用ANSYS的優(yōu)化模塊實現(xiàn)散熱片的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。 同時給出了一系列的CPU散熱片熱分析和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化實例，驗證了本文提出的熱分析和結(jié)構(gòu)