Разработка конструкции пластины жидкостного охлаждения с использованием методов топологической оптимизации
- 1,2,3,4 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия)
Аннотация
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.
- Поступила
- 28.05.2025
- Одобрена
- 02.06.2025
- Принята
- 30.06.2025
Для цитирования
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
Список источников
- Муратов А.В., Ципина Н.В. Способы обеспечения тепловых режимов РЭС: Учеб. пособие. Воронеж: Воронежский гос. технич. ун-т. 2007. 98 с.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.