Progettazione vibrazionale tramite analisi FEM di un dissipatore elettronico ad alta potenza = Vibration design through FEM analysis of a high-power electronic heatsink

La presente tesi si propone di analizzare il comportamento vibrazionale di un sistema elettronico ad alta potenza, composto da un PCB e da un dissipatore capace di gestire fino a 5 kW, attraverso l’utilizzo dell’analisi agli elementi finiti (FEM) con ANSYS®. Il lavoro si articola in una serie di analisi che comprendono studi modali, risposte armoniche e simulazioni di vibrazioni random, finalizzati a identificare le frequenze naturali, i modi di vibrare e le criticità strutturali in presenza di sollecitazioni meccaniche. Particolare attenzione è dedicata alla validazione del metodo FEM, alla convergenza della mesh e alla caratterizzazione delle proprietà meccaniche del PCB, nonché all’influenza dei vari componenti (condensatori, connettori, torrette di supporto, staffe e dissipatore) sulla dinamica del sistema. L’obiettivo finale è quello di proporre soluzioni progettuali in grado di mitigare le tensioni e le deformazioni, assicurando il rispetto dei limiti normativi (in particolare il vincolo di 800 µstrain) e migliorando l’affidabilità e la durata del dispositivo.