Н.В. Ципина1, Н.Э. Самойленко2, Д.Р. Воронин3, К.Д. Ципина4

1-4 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия)

1 tcnv@mail.ru; 2 ju.i@mail.ru; 3 brk191frte6@gmail.com; 4 ksutsipina@mail.ru

Постановка проблемы. Применение методов топологической оптимизации при проектировании устройств электроники является перспективной технологией. Использования методов топологической оптимизации при проектировании радиоэлектронных устройств и элементов отвода тепла достаточно хорошо изучено. Данный метод обеспечивает высокую степень свободы при проектировании, что обуславливает бо́льшую эффективность при более низкой массе и габаритных размерах получающихся конструкций. Кроме того, современные методы аддитивного производства далеко не всегда способны воспроизвести полученные при помощи топологической оптимизации конструкции. Для уменьшения числа ошибок при применении подходов к топологической оптимизации необходимо проанализировать ее основные методы и недостатки, а также рассмотреть примеры успешного применения и перспективы развития технологии.

Цель. Представить конструкцию пластины жидкостного охлаждения с использованием методов топологической оптимизации и провести ее компьютерное моделирование.

Результаты. Разработана конструкция пластины жидкостного охлаждения с применением методов топологической оптимизации выполнено ее компьютерное моделирование.

Практическая значимость. Представленные результаты подтверждают перспективность и эффективность рассмотренного метода для проектирования элементов пассивного и активного охлаждения радиоэлектронной аппаратуры. Кроме того, применение методов топологической оптимизации позволяет уменьшить объем расходуемого в процессе материала.

Ципина Н.В., Самойленко Н.Э., Воронин Д.Р., Ципина К.Д. Разработка конструкции пластины жидкостного охлаждения с использованием методов топологической оптимизации // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 7. С. 37-41. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202507-07

1. Муратов А.В., Ципина Н.В. Способы обеспечения тепловых режимов РЭС: Учеб. пособие. Воронеж: Воронежский гос. технич. ун-т. 2007. 98 с.
2. Ципина Н.В., Потапов С.С., Чепрасов И.В. Методика оптимального проектирования системы охлаждения электронного модуля // Вестник Воронежского гос. технич. ун-та. 2018. Т. 14. № 4. С. 81-87.
3. Самойленко Н.Э., Ципина Н.В., Воронин Д.Р. Многовариантный анализ и оптимизация в задачах проектирования систем охлаждения РЭС // Сб. материалов Всеросс. науч.-практич. конф. «Актуальные проблемы деятельности подразделений уголовно-исполнительной системы» (г. Воронеж, 19 октября 2023 г.). Воронеж: ИПЦ «Научная книга». ФКОУ ВО Воронежский институт ФСИН России. 2023. С. 286-290.
4. Самойленко Н.Э., Ципина Н.В., Чепрасов И.В. и др. Оптимизация конструкции системы охлаждения электронного модуля с помощью системы автоматизированного проектирования SOLIDWORKS // Межвуз. сб. науч. трудов «Проблемы обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем». Воронеж: Воронежский гос. технич. ун-т. 2018. С. 130-138.
5. Ципина Н.В., Самойленко Н.Э., Сурмин Н.Ф. Моделирование и оптимизация теплового режима конструкции РЭС // Сб. науч. трудов «Проблемы обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем» / Отв. редактор А.В. Башкиров. Воронеж: Воронежский гос. технич. ун-т. 2021. С. 142-150.
6. Лопатин А.А., Александров Ю.Б., Сомов И.Г., Биктагирова А.Р. Применение методов топологической оптимизации для обеспечения теплового режима радиоэлектронного оборудования // Тепловые процессы в технике. 2023. Т. 15. № 3. С. 113–124. DOI: 10.34759/tpt-2023-15-3-113-124.
7. Woldseth R.V., Aage N., Bærentzen J.A., et al. On the use of artificial neural networks in topology optimization // Struct. Multidisc Optim 2022. № 65. Р. 294. https://doi.org/10.1007/s00158-022-03347-1.