機載計算機主要為軍用飛行器任務(wù)系統(tǒng)提供高性能的計算機硬件資源和豐富的通信接口,作為系統(tǒng)的“大腦中樞”,其重要性不言而喻,可靠性要求遠遠高于普通計算機。已有研究表明,電子設(shè)備的故障70%與溫度有關(guān),電子芯片的溫度每上升10℃,該元件的可靠性將降低50%,因此有效解決機載計算機的散熱問題是確保其運行穩(wěn)定性及可靠性的關(guān)鍵。然而,機載計算機為滿足三防要求,常采用加固型結(jié)構(gòu)設(shè)計,使得芯板產(chǎn)生的熱量只能通過冷板與機箱導(dǎo)軌間的界面散失,因此界面的傳熱效率對機載計算機的散熱起著至關(guān)重要的作用,但固體表面在微觀上都是非光滑的,固體表面間的真實接觸僅發(fā)生在離散的點及微小的面積上,熱流在通過接觸界面時會產(chǎn)生熱流收縮,即存在所謂的界面接觸熱阻（簡稱界面熱阻或接觸熱阻）。接觸熱阻的存在對機載計算機的散熱存在嚴(yán)重影響,若芯板的熱量不能通過界面有效散失,勢必導(dǎo)致芯板溫度升高,嚴(yán)重影響計算機性能。因此,針對機載計算機的界面特點,研究不同因素對機載計算機典型界面接觸熱阻的影響規(guī)律具有重要的理論與應(yīng)用價值。針對典型機載計算機散熱結(jié)構(gòu)及材料特點,本文開展了實驗與數(shù)值計算分析,具體包括:（1）設(shè)計并制備了一套接觸熱阻測試系統(tǒng)... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 機載計算機散熱技術(shù)
    1.3 接觸熱阻國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 理論研究
        1.3.2 實驗研究
        1.3.3 數(shù)值分析
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2.接觸熱阻的實驗研究
    2.1 接觸熱阻理論知識簡介
        2.1.1 接觸熱阻的概念
        2.1.2 接觸熱阻的影響因素
    2.2 接觸熱阻測試系統(tǒng)及實驗原理
        2.2.1 接觸熱阻測試系統(tǒng)
        2.2.2 接觸熱阻實驗原理
    2.3 實驗材料力學(xué)性能測試
        2.3.1 拉伸性能測試
        2.3.2 納米壓痕測試
    2.4 接觸熱阻實驗主要研究內(nèi)容
    2.5 接觸熱阻實驗結(jié)果及分析
        2.5.1 粗糙度及力學(xué)性能對接觸熱阻的耦合影響
        2.5.2 界面壓力對接觸熱阻的影響
        2.5.3 界面溫度對接觸熱阻的影響
    2.6 本章小結(jié)
3.機箱導(dǎo)軌與冷板間接觸熱阻有限元分析
    3.1 接觸熱阻的有限元計算
        3.1.1 幾何模型與材料屬性
        3.1.2 邊界條件及載荷
        3.1.3 有限元計算過程
    3.2 扭矩對接觸熱阻的影響
        3.2.1 扭矩對JA模型接觸熱阻的影響
        3.2.2 扭矩對JB模型接觸熱阻的影響
        3.2.3 扭矩對JA及 JB模型接觸熱阻的影響對比
    3.3 粗糙度對接觸熱阻的影響
        3.3.1 粗糙度的設(shè)計范圍
        3.3.2 粗糙度對JA模型接觸熱阻的影響
        3.3.3 粗糙度對JB模型接觸熱阻的影響
        3.3.4 粗糙度對JA及 JB模型接觸熱阻的影響對比
    3.4 本章小結(jié)
4.減小機箱導(dǎo)軌接觸熱阻的優(yōu)化方案
    4.1 JA模型機箱導(dǎo)軌優(yōu)化設(shè)計
        4.1.1 機箱導(dǎo)軌的設(shè)計方法
        4.1.2 機箱導(dǎo)軌不同設(shè)計方案結(jié)果分析
        4.1.3 扭矩與粗糙度對各設(shè)計方案接觸熱阻的影響
    4.2 JB模型機箱導(dǎo)軌優(yōu)化設(shè)計
        4.2.1 機箱導(dǎo)軌的設(shè)計方法
        4.2.2 機箱導(dǎo)軌不同設(shè)計方案結(jié)果分析
        4.2.3 扭矩與粗糙度對各設(shè)計方案接觸熱阻的影響
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種全封閉機載加固計算機的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 黃江豐.  工業(yè)控制計算機. 2018(07)
[2]65號冷卻液的金屬腐蝕性研究[J]. 楊明明,白振岳,董進喜.  機械工程師. 2016(04)
[3]液冷計算機用冷卻液綜述[J]. 楊明明,董進喜,趙亮.  機械工程師. 2016(03)
[4]機載液冷電子設(shè)備流量分配計算模型研究[J]. 趙亮,田灃,楊明明,董進喜,趙航.  航空計算技術(shù). 2015(05)
[5]APG冷板熱傳導(dǎo)性能研究[J]. 楊明明,趙亮,白振岳,張婭妮.  機械工程師. 2014(07)
[6]液冷機箱/架熱性能仿真分析[J]. 白振岳,楊明明,郭建平.  電子技術(shù)與軟件工程. 2014(04)
[7]高溫接觸熱阻的有限元模擬方法[J]. 劉冬歡,王飛,曾凡文,尚新春.  工程力學(xué). 2012(09)
[8]界面接觸熱阻的研究進展[J]. 張平,宣益民,李強.  化工學(xué)報. 2012(02)
[9]高功耗抗惡劣環(huán)境計算機散熱研究[J]. 羅先培,盧錫銘,簡繼紅.  機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2011(05)
[10]帶補償加熱的GH4169間的接觸熱導(dǎo)測試研究[J]. 王宗仁,張衛(wèi)方,唐慶云,劉升旺.  航空學(xué)報. 2011(10)

博士論文
[1]低溫真空下接觸界面間傳熱特性實驗與機理分析[D]. 畢冬梅.華中科技大學(xué) 2013

碩士論文
[1]界面熱阻實驗與建模及在筆記本電腦熱設(shè)計中的應(yīng)用研究[D]. 郭宗坤.電子科技大學(xué) 2015
[2]接觸熱阻實驗與數(shù)值模擬[D]. 吳登倍.北京交通大學(xué) 2011
[3]界面熱阻的三維動畫仿真[D]. 許建鳳.武漢理工大學(xué) 2003
[4]粗糙表面熱接觸有限元數(shù)值分析[D]. 李鵬.西北工業(yè)大學(xué) 2001



本文編號：3449382