本記事では、汎用最適化プラットフォームAIPODを使用した、ヒートシンクの形状最適化について紹介します。
最適化対象となるモデルを下記に示します。
ヒートシンクのピンは、3[mm] * 100[mm] * 160[mm]の基板上に配置されており、フレームは8[mm]となります。
針の間隔(分布密度)、高さ、サイズ、形状などを調整し、より放熱効果が高いヒートシンクの形状を求めます。
主な評価基準は最高温度であり、できるだけ温度が低くなるような最適解を追求します。
図1 ジオメトリ
図2 CFD解析条件
最適化実行を行った条件を下記に示します。
表1 最適化条件
使用ソフウェア | AIPOD(最適化) CAESES(モデリング) 商用ソフトウェア(CFD解析) |
目的関数 | 最高温度の低減 |
拘束条件 | 流路抵抗 |
設計変数 | 5個(ピンの間隔、高さ、形状など) |
最適化計算はAIPODに搭載された最適化アルゴリズムと通じて実行されました。
最適化計算の各結果を下記に示します。60回という限られた計算回数において、AIPODによる最適解は、15.75℃の最高温度の低下を達成しました。
表2 温度コンター図の比較
ベース | 最適解 |
表3 最適化計算結果