Lämpösimulointi
Lämpösimulaatio on virtuaalinen työkalu tuotteen lämpöteknisen käyttäytymisen mallintamiseen aidoissa käyttöympäristöissä. Sen avulla löydämme tuotteen lämpöhaasteet, kuten ylikuumentumiset ja hot spotit. Simulaatioista saatu tieto auttaa löytämään syyt ja ratkaisemaan ongelmat.
Mitä hyötyä lämpösimulaatioista on?
Lämpösimulointi on tehokas työkalu laitteiden termodynaamisen tasapainon analysointiin ja suunnittelun optimointiin. Simuloinnissa huomioidaan lisäksi käyttömukavuuden ja turvallisuuden tuomat haasteet.
Lämpösimulaatiolla lasketaan lämpökuormien vaikutukset malliin. Tietoa käytetään laitteen konvektion, johtuvuuden ja säteilyn määrittämiseen. Voimme mallintaa myös aurinkokuormaa, tuulta, lämpöputkia, TEC:iä ja tuulettimia.
Lämpösimulaatiot antavat sinulle arvokasta tietoa laitteesi toiminnasta jo tuotesuunnittelun aikana, ennen kuin ensimmäistäkään prototyyppiä on rakennettu:
- Saat yksityiskohtaisen kuvan laitteen lämpösuorituskyvystä jo ennen toimivien prototyyppien rakentamista.
- Saat käytännön ratkaisuja lämpöhaasteiden purkamiseen.
- Saat laadukkaan tuotteen jo tuotekehityksen alkuvaiheessa.
Millaisia ongelmia lämpösimulaatioilla voidaan ratkaista?
- Laitteen tehotiheys, koko tai suorituskyky askarruttaa
- Laitteen käytönaikainen lämpötiheys on odotettua korkeampi
- Pitkälle integroiduissa laitteissa on lämpöongelmia
- Laitteen metalliset osat tuntuvat kuumemmalta kuin muoviset osat
- Laite on ihokosketuksissa pitkiä aikoja normaalin käytön aikana, eikä saa kuumeta liikaa
- Laitteen lämpömukavuus ja/tai -turvallisuus on tärkeä asia
Esimerkiksi laitteen ylikuumenemisen simulointi johtaa usein muutoksiin, joiden tuloksena laite latautuu alkuperäistä huomattavasti tehokkaammin. Paremman latauksen myötä laitteen käyttöaika pitenee, mikä vaikuttaa suoraan asiakastyytyväisyyteen.
>> Lue lisää blogistamme: Puettavien ja mobiilien laitteiden lämpösuunnittelu
Lataa lämpösimulaatio-opas
Lataa oppaamme ja lue tarkemmin, mitä hyötyä lämpösimuloinnit tuovat tuotekehitysprojektiisi.
Tarjoamamme lämpö- ja virtaussimulointipalvelut
Meiltä saat tuotteellesi täyden lämpö- ja virtaussimulointipalvelun, joka kattaa suunnittelun, simuloinnit, prototyypin rakentamisen ja mittaukset.
Kaikki lämpö- ja virtaussimuloinnin palvelumme voidaan tehdä tiiviissä yhteistyössä mekaniikkasimuloinnin asiantuntijoidemme kanssa. Näin varmistetaan, että lämpö- ja virtaussuunnittelu, mekaniikkasuunnittelu ja valmistus toimivat saumattomasti yhdessä.
- Konseptin tehobudjettianalyysi
- Koko laitteen tai laitteiston lämpösimulointi ja optimointi
- Nestevirtauksen ja lämmönsiirron analyysi
- Edistykselliset jäähdytysmateriaalit
- Komponenttien tarkka lämpömallintaminen
- Lämpölaajeneminen
- Vianetsintä / palontorjunta
- Lämpömittaukset laboratoriossa tai asiakkaan tiloissa
- Ilmanvastuskerroin
Case study: Laitteen akun lämpösimulointi
Havaittiin, että laitteen toisessa päässä olevien komponenttien kuormittuminen lämmitti lähellä olevia akkukennoja. Ylilatausvaiheessa akkujen lämpötilat alkoivat nousta nopeasti ja koko akkupaketin lämpötila ylitti sille annetut rajat.
Ratkaisu löytyi, kun akkukennoille lisättiin tuuletin, tehoelektroniikkaan tuotiin jäähdytyselementti sekä latauskomponenttien ja akkujen väliin laitettiin eristyslevy.
Koko latausprofiilia simuloitiin vaihtelevilla tuuletinnopeuksilla. Jäähdytyselementti ja eristyslevy estivät ylikuumenemista niin hyvin, että tuuletinta tarvittiin akkujen jäähdyttämiseen vasta ylilatauksen alkaessa.
Lämpösimulointiin käytetty aika oli noin kolme viikkoa. Jos ongelmaa olisi lähdetty ratkaisemaan prototyypeillä testaamalla, aikaa olisi kulunut noin kolme kertaa enemmän, sillä prototyyppien rakentaminen on hidasta.
Kustannuksiltaan lämpösimulointi on noin kymmenen kertaa edullisempaa kuin prototyyppitestit. Arviossa on otettu huomioon prototyyppien valmistuskustannukset sekä prototyyppien valmistumisen odottamiseen että varsinaiseen testaukseen ja mittaukseen sekä analysointiin käytetty aika ja kaikkiin työvaiheisiin tarvittavat henkilöstöresurssit.
Lämpö- ja virtaussimuloinnin huiput palveluksessasi
Asiantuntijoillamme on yhteensä kymmenien vuosien kokemus niin suurten järjestelmien, pienten mobiililaitteiden kuin yksittäisten elektronisten komponenttien lämpösuunnittelusta ja ratkaisujen tuotteistamisesta.
Tiimillämme on syvällinen ymmärrys simulointimenetelmistä ja -materiaaleista sekä käyttäjien turvallisuuteen ja mukavuuteen liittyvistä suunnitteluvaatimuksista.
Käytämme alan parhaita lämpö- ja virtauslaskentatyökaluja, joiden avulla teemme tarkan lämpötila- ja ilmavirtausanalyysin eri konseptivaihtoehtojen suunnittelun nopean vertailun tueksi.
Ota yhteyttä myyntiimme, niin keskustellaan miten voimme auttaa sinua viemään projektiasi eteenpäin!
Ota yhteyttä
Matti Ojala
+358 20 7419 404
Juha-Matti Helisten
+358 20 7419 432
Jari Maijanen
+358 10 5565 208
Ari Hakkarainen
+358 20 7419 406