SolidWorks抽屉式电源盒及散热结构的设计(3)

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1.2相关技术与研究现状

1.2.1 CAE（计算机辅助分析）介绍：

在一个产品的造型被开发出来，在制造产品前，中间还有一称为CAE的专业。在软件能力大幅增长的今天，CAE已是产品开发中不可或缺的环节。　CAE软件可以分为两类：针对特定类型的工程或产品所开发的用于产品性能分析、预测和优化的软件，称之为专用的CAE软件;可以对多种类型的工程和产品的物理、力学性能进行分析、模拟和预测、评价和优化，以实现产品技术创新的软件，称之为通用CAE软件。 CAE软件的主体是有限元软件。本论文所用的SolidWorks Simulation 软件就是一种CAE软件。Simulation这个模块是完全集成在SolidWorks中专门用来处理有关线性、非线性、频率、热力和优化分析等机构分析的主题。CAE具有以下优点：

（1）使用软件仿真代替昂贵的实地测试（降低成本）。

（2）减少产品开发周期的次数（缩短产品开发时间和成本回收时间）。

（3）设计多样与优化(可一次形成多种设计概念，方便从中挑选最好的）。

1.2.2 电子产品的散热方法介绍

根据统计，55%的电子设备失效是温度过高引起的。可见电子设备的主要故障形式为过热损坏，因此对电子设备进行有效的散热是提高产品稳定性的关键。因此电源盒的散热性能的好坏是至关重要的。

电子设备的主要散热技术：电子设备的高效散热问题与传热学(包括热传导、对流和热辐射)和流体力学(包括质量、动量和能量守恒三大定律)等原理的应用密切相关。散热的目的是对电子设备的运行温度进行控制以保证其工作的稳定性和可靠性。下面就目前电子设备的散热方法做一简单分析。

(1)自然对流散热 :这是最经典、最方便的方法,是利用设备中各个元器件的空隙以及机壳的热传导、对流和辐射来达到散热目的。这种技术的优点是结构简单,成本低,安全可靠。

(2）强制风冷散热 :这是依靠风扇(常见的有离心式、轴流式、螺旋桨式)等迫使器件周围空气流动,从而将器件散发出的热量带走而达到散热目的的方法。

(3)液体冷却: 强制冷却除了强制风冷外,还有强制液冷,它是对大热流密度芯片所采用的一种散热方式,包括直接冷却和间接冷却。

(4)热管散热技术:热管技术起源于20世纪60年代,由于它具有极高的导热性,优良的等温性,热流密度可变性,流动方向可逆性,恒温特性及环境的适应性等优点,可以满足电子电气设备对散热装置紧凑、可靠控制灵活、高散热效率等要求。

1.3本文的主要工作

本文所进行的工作首先是用 SolidWorks对电源盒的底板，散热板和相关的一些部件进行建模。首先大体确定模型的尺寸。然后运用SolidWorks Simulation对电源盒的底板进行优化并改进三维模型。再通过相关的理论计算公式来计算所设计零件的实际可行性，并进一步优化模型。最后画出所建模型的二维图。最后达到改善散电源盒整体散热性能的目的。本文的主要研究内容包括：

第一章对抽屉式电源盒进行大体介绍，并介绍了散热的方式以及相关CAE软件的介绍等。

第二章对SolidWorks Simulation 软件进行了相的应用分析。

第三章运用SolidWorks Simulation 软件对散热片进行热分析。

第四章运用SolidWorks 软件，对散热板和底板进行了结构设计优化，并且通过SolidWorks Simulation 优化了相关的分析。

第二章 SolidWorks Simulation 的应用分析

SolidWorks Simulation 是一款基于有限元（即FEA数值）技术的设计分析软件。SolidWorks Simulation 能进行零件和装配体的静态、热传导、扭曲、频率、跌落测试，优化和疲劳分析。在使用SolidWorks Simulation之前，需要了解有限元分析的作用及它的原理，这样便可以建立有关于SolidWorks Simulation的基本技能。