ユーザー事例： Bittware

ハイブリッド信号処理ボードの大手サプライヤであるBittWareは、消費電力、熱伝導、重量、サイズ、強度の適切なバランスを達成するためにCFdesignを選択しました。

たとえば、CFdesign は、GT3Uとして知られるBittWareの強靭な3U cPCIプロセッサボードの開発に大きな役割をはたしました。 

主な課題は、10ワットのFPGAチップを冷却用の空間がわずかしかないメザニン型のフレームの下で冷却することでした。BittWare はまた、金属と非金属表面の間のギャップ パッドの熱伝導率を最大化するため最適な材料選択をする必要がありました。

「最初に、最もシンプルで安価なソリューションを提供するデフォルトの設計から始めました。」GT3U担当の主任メカニカルエンジニア、Andy Buonviri氏はこのように語っています。

インテグレーションと自動メッシュ生成

CFdesignとSolidWorksの統合により、Bittwareはデータの変換や損失を全く気にすることなく、デザインスタディを作成し、繰り返すことができました。 ボリュームや空隙のフィル、境界条件や材料プロパティ等は自動的に割り当てられ、すべての形状の関連性は部品やアセンブリをSolidWorksとCFdesignの間でやり取りを行っても維持されます。

また、CFdesignの自動メッシュ作成機能により、メッシュを微調整して全ての要素を修正する必要がありません。これは従来のCFDでは非常に時間のかかる作業でした。 「自動メッシュ作成機能により、数十個の様々な形状やサイズの部品を含むSolidWorksモデルを開いて、30秒後にはメッシュを完成することができました。」Buonviri氏はこのように述べています。

20回の形状変更、10回の材料変更、熱試験チャンバーの使用は1回だけ

GT3Uを最初にCFdesignで確認すると、温度上昇が最も大きい箇所が一目でわかりました。その後、SolidWorksとCFdesignの間でデータを何度も行き来させ設計を最適化しました。BittWarは約20回モデルを変更し、さらに10回ほど材料特性を変更し、部品の消費電力を調整し、電源を変更し、最適なギャップパッド材料の選択を行いました。

解決策は、フレームがカードのエッジ周囲を囲むようにし、表面と裏面の両方から筐体の冷たい壁に接触するようにすることでした。最も大きな温度上昇がギャップパッド付近であったため、これに対しては最も熱特性の優れた材料を選択しました。

「このプロセスにより最終的な設計の品質に大きな自信を持つことができました。」Buonviri氏はこのように語っています。「物理モデルを使った環境テストを熱試験用のチャンバーで行う際、通常は単にCFdesignで計算済みの数値を検証するだけです。テストは1回で済み、いろいろな調整を行いながら進める必要がないため、時間とコストの節約になります。」