散热器案例.doc

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1、散热器案例（heat dissipate）1 项目封面2 项目描述2.1 问题初始情景描述2.2 主要缺点2.3 主要缺点在什么情况下出现2.4 此缺点在类似的工程系统或工艺流程中被解决3 问题定义4 系统分析（建模）4.1 建立基本系统分析模型组件和关系填写stir这个关系时，我们意识到系统还不完整，存在空气这一重要的组成部分。这里要强调与传统CAD产品的不同，CAD产品强调的是“装配”，是有形的实体，我们这里建立功能模型时，强调的是“功能”。初步完成的系统分析框架图：4.2 寻找问题所在，深入定义“有害事件”Fan与air的关系Air与heat sink的关系Heat sink与layer

2、Layer与chipPCB与chip间没有问题4.3 流分析流分析通过完备性法则，帮我们发现模型的缺陷修改系统分析模型，增加motor组件能量传导法则4.4 价值工程分析关注主要矛盾，建议解题方向。5 每一方向的求解过程5.1 Concept 1展现“语义分析技术”。软件系统根据项目导航树上的提示性问题（软件系统根据系统分析和问题分解，自动生成的），通过语义分析技术，生成“动词+对象（V+O）”格式的查询式。“查询”方案。由于方案库是按“本体论”有机组织的，因此检索的结果，不是简单的关键词查询（基于拼写），而是基于语义的智能检索。其中有方案“Radial ribs increase veloc

3、ity of delivered air in fan”。这些“解决方案”是专家经过对专利的萃取形成的，结构化严谨，非常适合于工程师在方案设计中，需要大量跨领域知识的冲击。“解决方案”主要由 标题（遵循SVPO规则）、问题描述、方案描述、原专利链接、动画 等内容构成。阅读这个方案给我们的启发：使用 前部栅格设计 提高了风速大约25%。5.2 Concept 2应用“文杜里管”可以增大气流。思考：空气也不是简单的一个整体，还可细分，因此，修改模型图同时还考虑到，在周围的环境中还有“人”，而风扇系统对人有一个噪音作用。完善系统如下。（补充有害作用这个功能）5.3 Concept 3（前边展示了“解

4、决方案”功能，现在展示问题分解和创新原理两个模块）5.3.1 问题分解第一个原因：接触不良 “接触不良”的前一操作是installation第二个原因：导热率-材料第三个原因：辐射-温差5.3.2 针对第1细化方向“接触不良”，进行矛盾分析和求解通过“矛盾矩阵” 确定“创新原理”创新原理：物理或化学参数改变原理启发：用液体或气体传热？5.3.3 创建用户方案液体传热效率比固体传导要高一个数量级。5.3.4 针对关联问题方向，进行矛盾分析和求解考虑“安装”问题。定义物理矛盾：安装的时候需要有固定的“形状”，导热的时候需要没有“形状”。分离原理的具体化为了便于工程师对问题的理解，我们为每个创新原理

5、都增加了“实例”。其中“热传导中间材料的相变在散热片的应用中同时提供良好的热传递与便利性”方案很有启发，可通过专利链接，阅读更详细的信息。(如果必要，installation可以引出“卡具”的问题，则系统分析的模型需要进一步修改完善)5.3.5 解释其他两个方向对于“导热率”这一原因，常见的方案是更改材料，如铜、银等对于“辐射”这一原因，常见的方案是控制机房的温度5.4 Concept 4 5.4.1 方案查询 直接查询的结果不理想修改查询式，通过自然语言和本体论技术，直接进行方案查找increase transferring of heat sink得到如下方案“Marangoni effe

6、ct enhances heat pipe heat transfer”5.4.2 在“Marangoni effect enhances heat pipe heat transfer”方案查询的启发下，深入查询heat pipe这一特定领域 通过“关检词”查heat pipe找到方案“热管高效地冷却大功率处理器”5.4.3 专利检索 查询Improve heat dissipating efficiencyUS Patent 6,446,708 （Sep.10, 2002, by TAI-SOL Electronics Co., Ltd. Taiwan): Heat dissipating

7、 device 对散热器叶片的改进US Patent 6,396,693 （May.28, 2002, by ShiH): Heat sink 采用双层散热器结构，在有限的空间内增大散热表面积以提高散热效率5.5 Concept 5不修改查询式，通过自然语言分析和本体论技术，直接进行方案查找结果不很理想利用“结构化查询”方式，查询cool（V） electronic component（O）进行检索查找到方案：利用电脑主机箱冷却启示我们考虑其他非传统的散热途径，如PCB板。从而对“系统分析”进行完善。将PCB改为“组件”（因为我们希望它直接参与散热）。增加问题：PCB板对芯片散热贡献不足。项目

8、导航树增加：利用“结构化查询”方式，查询dissipate（V） heat（O）进行检索，找到如下方案。启示我们：进一步思考，是否可以将PCB与其它散热结构相结合？热管是否可以？5.6 Concept 6复查更多“方案”，如下：“气囊改善气流压力特性”。这一方案直接而有帮助。同时，启发我们： fan是有结构的。针对这一方案绘制系统分析图。Fan中最主要的矛盾是：通风面积越大越好！motor占据了中心的通风口。应该改进。（新的马达形式，无毂电机，Hubless motor ）5.7 Concept 7如下方案：进一步思考“系统分析”所建模型：一定要用风扇吗？风扇的功能是什么？没有风扇空气就不能流动吗？