Моделирование температурных режимов в неоднородных элементах электронных устройств со сквозными инородными включениями

Abstract

Рассмотрена стационарная задача теплопроводности для изотропной бесконечной пластины с теплоизолированными лицевыми поверхностями, содержащей инородное включение и нагреваемой локально сосредоточенным на граничной поверхности тепловым потоком. После кусочно-линейной аппроксимации температуры на граничных поверхностях включения с использованием интегрального преобразования Фурье получено численноаналитическое решение краевой задачи. Выполнены числовые расчеты температурного поля для заданных геометрических и теплофизических параметров.

Розглянуто стаціонарну задачу теплопровідності для ізотропної безмежної пластини з теплоізольованими лицевими поверхнями, яка містить чужерідне включення та нагрівається локально зосередженим на межовій поверхні тепловим потоком. Після кусково-лінійної апроксимації температури на краях включення із використанням інтегрального перетворення Фур’є отримано аналітично-числовий розв’язок крайової задачі. Виконано числові розрахунки температурного поля для заданих геометричних і теплофізичних параметрів.

The paper considers a stationary heat conduction problem for isotropic infinite plate having heat-insulated faces, containing a foreign inclusion and being warmed by a heat flow locally concentrated on the boundary surface. After the piecewise-linear approximation of the temperature on the boundary surfaces of the inclusion and after the application of integral Fourier transform, an analytical-numerical solution of the input boundary-value problem is obtained. Numerical calculations of temperature field were conducted and analyzed for the preset geometrical and thermophysical parameters.