【摘要】：電子技術(shù)的發(fā)展日新月異,電子設(shè)備的功能正變得越來越強(qiáng)大。隨著芯片集成度增加,體積變小,其熱流密度也越來越大。當(dāng)電子系統(tǒng)所處的工作環(huán)境的溫度每增加10℃,設(shè)備的失效率也將增加一個(gè)數(shù)量級(jí),系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和壽命與散熱效率直接相關(guān)。因此,良好的電子設(shè)備散熱結(jié)構(gòu)成為提高設(shè)備可靠性的關(guān)鍵。本論文研究的對(duì)象為機(jī)載密閉電子設(shè)備,機(jī)箱內(nèi)部完全密封,內(nèi)部的溫度主要靠熱傳導(dǎo)傳至機(jī)箱側(cè)壁,再通過散熱器將熱量散發(fā)到周圍的環(huán)境中。在傳熱學(xué)和氣體動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)箱的散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化,提高系統(tǒng)的散熱性能。本論文主要的研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)基于FLOTHERM熱仿真軟件建立機(jī)箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的虛擬模型,并對(duì)模型的仿真結(jié)果進(jìn)行分析,最后通過高低溫濕熱試驗(yàn)箱對(duì)電子設(shè)備的工作性能進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。(2)通過對(duì)機(jī)箱的散熱器進(jìn)行理論計(jì)算和分析,確定目標(biāo)函數(shù)和需要優(yōu)化的參數(shù)。基于復(fù)合形優(yōu)化算法的基本原理,對(duì)散熱器的肋片數(shù)量和肋片高度進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后機(jī)箱的峰值溫度比初始設(shè)計(jì)的峰值溫度降低了7.6%。通過試驗(yàn)對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明了優(yōu)化設(shè)計(jì)的有效性和可行性。(3)通過對(duì)電子設(shè)備的仿真結(jié)果進(jìn)行分析,得知電源模塊和計(jì)算處理模塊產(chǎn)生的熱量對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響最大�；趯�(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理(DOE)對(duì)這兩個(gè)模塊的PCB上的元器件位置進(jìn)行優(yōu)化,從而得出芯片的布局規(guī)律,該研究將為設(shè)計(jì)師在進(jìn)行元件布局設(shè)計(jì)時(shí)提供參考。(4)對(duì)于系統(tǒng)溫度比較集中的區(qū)域進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn),對(duì)機(jī)箱的上下蓋板進(jìn)行風(fēng)道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先,利用FLOTHERM軟件的Command Center模塊對(duì)風(fēng)道的長(zhǎng)度和風(fēng)道數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化。然后,對(duì)風(fēng)道突然擴(kuò)張的管道部分進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn),經(jīng)過理論分析和計(jì)算,得到改進(jìn)前的局部能量損失比改進(jìn)后的大。最后,通過對(duì)改進(jìn)前后的風(fēng)道結(jié)構(gòu)內(nèi)的氣流壓力和氣流速度進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的正確性,并且得到了風(fēng)道內(nèi)的氣流速度和氣流壓力的變化曲線。優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)有利于冷卻氣體的流動(dòng),這將提高機(jī)箱的散熱效率。本論文所研究的內(nèi)容具有一定的實(shí)用性,可以為其它電子設(shè)備的樣機(jī)散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供一定的經(jīng)驗(yàn)參考,從而縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期。
[Abstract]:With the rapid development of electronic technology, the function of electronic equipment is becoming more and more powerful. With the increase of chip integration, the heat flux becomes larger and larger. When the temperature of the working environment of the electronic system increases by 10 鈩，

本文編號(hào)：2240315