嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)熱分析及熱優(yōu)化研究.pdf

1、電子設(shè)備的發(fā)展趨勢使得電子設(shè)備過熱的問題越來越突出?；谇度胧较到y(tǒng)的電子產(chǎn)品更是如此。嵌入式系統(tǒng)的過熱或熱缺陷是嵌入式系統(tǒng)失效的主要原因之一，嚴(yán)重地限制了電子產(chǎn)品的可靠性的提高。因此必須解決嵌入式系統(tǒng)溫升的問題。 研究報告收集了國內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)電子設(shè)備熱分析、熱設(shè)計、熱測試技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)，并進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究。對嵌入式系統(tǒng)熱分析、熱設(shè)計、熱測試技術(shù)的有關(guān)概念和方法進(jìn)行了闡述，對商業(yè)化的電子設(shè)備熱分析軟件進(jìn)行了調(diào)研。目前由于條件

2、所限，只對電路板級的熱分析、熱設(shè)計及熱測試進(jìn)行了研究和實驗。 為了從數(shù)學(xué)方面描述電路板的溫度分布，引入了傳熱學(xué)的基礎(chǔ)理論。研究了熱量傳遞的基本方式和原理，從熱阻的角度描述了傳熱過程。以二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱為重點(diǎn)，研究了穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的分析解和數(shù)值解，特別對數(shù)值解進(jìn)行了詳細(xì)地闡述。 為了使用蟻群算法對電路板上的元器件布局進(jìn)行優(yōu)化，介紹了蟻群算法的基本思想和蟻群算法的實現(xiàn)過程，論述了螞蟻系統(tǒng)、精英螞蟻系統(tǒng)、蟻群系統(tǒng)和最大一最小螞蟻系統(tǒng)

3、等蟻群算法的特點(diǎn)以及它們的性能差異，提出了一種蟻群算法的改進(jìn)方法。并且將蟻群算法與組合優(yōu)化算法中的遺傳算法和模擬退火算法進(jìn)行了比較。 接著研究了熱傳導(dǎo)的數(shù)學(xué)模型和蟻群組合優(yōu)化算法在電路板(PCB)級熱分析中的具體應(yīng)用。對PCB的元器件，分別進(jìn)行了二維空間和三維空間上的優(yōu)化布局，對優(yōu)化布局前后的PCB溫度場進(jìn)行了數(shù)值分析。利用Flotherm熱分析軟件對優(yōu)化布局前后PCB的溫度場進(jìn)行了模擬和分析，并與用數(shù)學(xué)方法得出的結(jié)果進(jìn)行了分析