[发明专利]一种基于田口方法的散热器优化设计方法

权利要求书

1.一种基于田口方法的散热器优化设计方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

步骤一：选择可控因素和噪声因素

可控因素是为改进产品质量，减少输出特性值的波动，以选取最适宜的水平为目的而提出的考察因素，它被指定并加以挑选；噪声因素则是指会造成产品质量波动的不可控因素，它们通常包括环境状况、操作员、材料批次；

步骤二：设计实验方案

试验方案设计的方法主要分为两大类：一是源于西方的经典实验方法，包括比较试验、部分因子试验、响应曲面模型；二是日本的田口玄一提出的正交试验方法；正交试验是利用“均衡分散性”和“整齐可比性”的正交性原理，挑选具有代表性的试验点解决多因素问题的一种试验方法，这里采用正交试验设计的方法进行实验设计；

步骤三：进行实验

按照上述试验设计方案——即正交试验，通过仿真的方法得到每组实验的响应参数即相应值；为了衡量散热器对大功率电子元器件的散热效果，基于有限体积法，利用FloTHERM软件对航空电子产品进行仿真分析，即先后通过数字样机建模、网格划分、边界条件设定、求解，得到大功率电子元器件的壳温，为下一步的实验数据分析工作奠定基础；

步骤四：实验结果分析

针对实验设计方案得到的实验相应数据即响应参数进行分析，内容包括均值分析、信噪比分析、多响应问题优化；

步骤五：对实验结果实施田口预测法

根据之前对实验结果的分析，进行田口预测最优参数组合；

步骤六：实验最终确认最优设计

采用仿真手段对田口预测的结果进行预测，进一步确定其参数选取是综合权衡后的最优设计，验证上述预测结果是否为最优化设计结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于田口方法的散热器优化设计方法，其特征在于：对于散热器而言，步骤一中所述的可控参数包括散热器基座长度、散热器基座宽度、散热器基座厚度、散热器肋片数量、散热器肋片高度；噪声因素是由生产加工误差引起的散热器外形尺寸误差。

3.根据权利要求1所述的一种基于田口方法的散热器优化设计方法，其特征在于：步骤二中所述的“采用正交试验设计的方法进行实验设计”是指针对所选参数，利用正交表，完成散热器参数的实验设计。

4.根据权利要求1所述的一种基于田口方法的散热器优化设计方法，其特征在于：步骤三中所述的“实验的响应参数”有两个：大功率电子元器件的壳温和散热器的质量；电子元器件的壳温用来反映散热器的散热效果能否满足器件的最高许用温度，通过仿真软件获得；散热器的质量作为航空电子设备的重要指标，需要和散热效果进行综合权衡，由质量计算公式获得。