Simcenter Flothermを活用してCASE革命に立ち向かう！（その2）
皆さま、こんにちは。
IDAJの中嶋です。
前回に続き、今回はその2です。CASE革命への対応が求められる電気・機械設計者の皆さまへ、開発テーマごとに、なぜSimcenter Flothermをご活用いただくのが良いのか、その理由を、ポイントをしぼってご説明させていただきます。
もしもご自身の担当製品が登場しない場合は、別途ご説明させていただきますので、各回の文末に記載している問合せ窓口よりお気軽にご連絡ください。
LiDAR、ミリ波レーダー、車載カメラなどセンシングデバイスの熱解析は設計者が行う時代に
自動車業界は今、100年に一度の大変革期に直面しています。
その背景にあるのがCASE（※1）に代表される技術革新。
自動車は、AIやGPU、センシングデバイスの技術向上に伴って、ドライバーの操作が不要な自動運転化が進んでいます。
特に車の位置や周囲との距離、走行状況などのデータを取得するセンシングデバイスは、車の自動化の基盤技術の一つです。自動化レベルが進むにつれて搭載数は増加し、発熱密度や発熱量も増加。定常状態を想定した設計では破綻してしまい、走行状態や路面状態を考慮した過渡状態を前提にした熱設計が主流になりつつあります。そして、熱設計を担うのは製品設計段階で検討できる設計者なのです。
※1 Connected：コネクテッド、Autonomous：自動運転、Shared & Services：カーシェアリングとサービス、Electric：電動化の頭文字を組み合わせた造語
グリッド生成が一瞬で完了
熱流体解析を行う上で切り離せないのがグリッドの生成です。時間がかかりますし、繰り返し確認が必要な作業です。
汎用熱流体解析ソフトウェアでは、モデルによってはグリッド生成に長時間要する場合がありますが、Flothermでは一瞬で完了！モデル形状を変えても追従するため、インタラクティブな操作が可能です。
高速な過渡解析
もはや定常状態を想定した熱設計では要求仕様を満たせなくなりました。
時間経過に伴って負荷が変動する動作モード条件下で、温度を検証する過渡解析が当然のこととなりました。一般的に過渡解析には計算時間がかかりますが、Flothermのソルバーは、汎用ツールの数倍の速度で高速に解析することができます。
ジャンクション温度がわかる
半導体パッケージのジャンクション温度は設計の重要情報ですが、モデル化に必要な内部構造はたいていが非開示です。
Flotherm PACKを使えば、手元のスペックシートを参照し、把握している数値を入力するだけ。残りは標準規格のデフォルト値が適用されます。内部構造がわからなくても詳細モデルを作成することができます。
Flotherm PackでMOSFET内部構造をモデリングより正確な温度分布、ジャンクション温度を取得
基板の放熱回路を再現
条件によっては、実装部品の発熱量の90%が基板に移動するため、基板を放熱部品としてみなすことは当然です。配線パターンやビアは、放熱性能に直結しています。
Flothermでは、配線パターン画像から熱伝導率を自動計算。電気CADで描画した配線パターンやビア情報を使って放熱経路を簡単にモデル化できます。
手軽にパラメータスタディ
より冷却効果を上げるために、部品の配置や形状などを検討することは設計業務において日常的に行われています。
Flothermのパラメータスタディ機能を使えば位置、形状、材料などを変数として、類似モデルを簡単に作成。あとは一括して解析実行すれは、短時間かつ簡単に多くのデータを得ることができます。
低次元モデルの出力
解析時間が長く、入力発熱条件が複雑な過渡解析。
Flothermでは、熱解析モデルを低次元化し、回路シミュレータに組み込んだ電気回路・熱連成解析が可能です。回路の動作モードに合わせて素子の発熱条件を変化させ、様々な動作モードに応じた素子温度を短時間で取得することができます。
IDAJでは、熱流体解析を活用する設計者を技術面からサポート。熱流体解析者なら必修の伝熱の基礎理論講座や電子機器熱設計概論セミナーに加え、通常では有償のFlotherm操作トレーニング（￥80,000/人・2日間）を今なら無償でご案内しています（※3操作トレーニングの無償キャンペーンは予告なく終了させていただくことがあります）。
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