[发明专利]一种基于田口方法的散热器优化设计方法

摘要

一种基于田口方法的散热器优化设计方法，该方法有六大步骤：步骤一：选择可控因素和噪声因素；步骤二：设计实验方案；步骤三：进行实验；步骤四：实验结果分析；步骤五：对实验结果实施田口预测法；步骤六：实验最终确认最优设计。本发明采用仿真与田口参数设计相结合的方法，通过对散热器的相关参数进行实验设计，然后借助仿真手段对散热效果(功率器件壳温)以及散热器质量进行模拟，通过对仿真结果的分析从而优化散热器参数，寻求散热器参数的最优组合。它在航空电子产品可靠性工程技术领域里具有实用价值。

主权项

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。