现代电子设备的集成度不断提高、功耗不断加大，使得热流密度急剧上升，如果我们在设计阶段不注重电子设备的散热设计，那么元件所产生的热流将得不到有效控制，特别是在工作环境比较恶劣或电子设备比较复杂的情况下某些元件的工作温度就有可能上升到导致整个电子系统的工作不稳定乃至失效。本文以处于强迫空气对流流场中的某PCB板及其板上的电子元件阵列作为研究对象，推导了紊流流场的数学模型，并建立了相应的有限元求解格式，应用有限元法分析软件对该系统的紊流流场和温度场进行了仿真分析：解算出PCB板上各电子元件的温度分布；并提出了用于求解系统风道特性曲线的CFD方法。为了使得电子元件最大温度负荷在特定散热状态下达到最低(低于额定的最高温度值)，我们将模拟退火算法的优化设计思想应用到电子元件阵列的布局优化中，使得在不改变外部散热条件的情况下，仅仅通过电子元件位置分布的改变就取得降低其最高工作温度的效果。 本课题通过对大型CAD软件I-DEAS的开发应用，不仅探索出了I-DEAS软件用于解决复杂工程问题的方法及应用特点，而且通过具体应用为电子系统的可靠性设计提供重要参考，也为实现电子设备的计算机辅助设计奠定基础。