機箱
關(guān)注創(chuàng)建者：畢征 創(chuàng)建時間：2017-01-18
機箱的視頻教程
電池包機箱簡化及網(wǎng)格劃分
該課程為電池包液冷模型搭建的電池包模型機箱簡化及網(wǎng)格劃分部分，軟件為hypermesh。 1.模型簡化（簡化到何種程度） 2.機箱網(wǎng)格劃分1（以上蓋為例，講解網(wǎng)格處理技巧） 3.機箱網(wǎng)格劃分2（加強筋與吊耳處理） 4.機箱網(wǎng)格最終效果
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ANSYS-WorkBench基礎(chǔ)教程 芯片掉落在機箱鋼板的瞬態(tài)過程仿真
本課程主要講解了workbench對芯片掉落在機箱鋼板上的瞬態(tài)過程，涵蓋了芯片與機箱鋼板的接觸，芯片的彈起，以及芯片彈起過程中的自由抖動，鋼板的彈性變形以及回復(fù)過程，確定了芯片跌落過程中芯片應(yīng)力最大位置位于電子元器件的針腳處。
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讓電子散熱仿真更高效，更簡單—幾分鐘完成機箱散熱前處理
**直播課程課件+軟件免費試用請前往免費下載：https://www.yqgqt.org.cn/software/45 讓電子散熱仿真更高效，更簡單—幾分鐘完成機箱散熱前處理 適用人群：電路板，PC等電子產(chǎn)品設(shè)計人員、熱設(shè)計工程師、CFD仿真工程師 讓電子散熱仿真更高效，更簡單——幾分鐘完成機箱散熱前處理（免費）【已結(jié)束】?直播時間：2021-04-08 19:30 隨著集成技術(shù)和微電子封裝技術(shù)的發(fā)展
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機箱的實例教程
鋁機箱外殼有哪些材料特性？
強度和耐用性： 鋁具有出色的強度重量比，因此既堅固又輕便。
導(dǎo)熱性： 高效散熱對電子機箱至關(guān)重要，可防止過熱。
耐腐蝕： 天然耐腐蝕，陽極氧化或涂層可進一步增強其耐腐蝕性。
EMI/RFI 屏蔽 可有效屏蔽電磁和射頻干擾。
可加工性： 鋁比較容易加工，可縮短制造時間，降低成本。
鋁機箱機柜的應(yīng)用行業(yè)有哪些？
1. 工業(yè)設(shè)備
用于控制面板、機械外殼和自動化系統(tǒng)的機箱。
2. 電信
用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器和通信設(shè)備的外殼。
3. 醫(yī)療設(shè)備
醫(yī)療設(shè)備和儀器的保護外殼。
4. 航空航天和國防
用于航空電子設(shè)備、雷達系統(tǒng)和軍用電子設(shè)備的耐用外殼。
5. 消費電子產(chǎn)品
用于高端音響設(shè)備、游戲機和家庭自動化系統(tǒng)的定制機箱。
6. 汽車
汽車電子產(chǎn)品外殼，如 ECU 外殼和傳感器蓋。
7. 可再生能源
太陽能逆變器、電池存儲系統(tǒng)和風(fēng)力渦輪機控制器外殼。
8. 船用
用于導(dǎo)航系統(tǒng)、通信設(shè)備和其他船用電子設(shè)備的機箱。
總結(jié)
鋁機箱機柜的定制加工利用數(shù)控工藝的精確性和多功能性，為各種應(yīng)用生產(chǎn)高質(zhì)量、耐用和精確定制的機箱機柜。鋁的材料特性與 CNC 加工的優(yōu)勢相結(jié)合，使其成為要求高性能、高可靠性和可定制性的行業(yè)的絕佳選擇。YMP 可為鋁機箱外殼提供高質(zhì)量、高精度的定制 CNC 加工服務(wù)。
展開 作者 | 付強
來源 | 本文為老貓電磁館原創(chuàng)作品，上海安世亞太授權(quán)轉(zhuǎn)載
前言
機箱是容納電子設(shè)備各種功能模塊、電子部件的常用載體，電磁屏蔽效能是其重要的技術(shù)指標(biāo)，電磁屏蔽效能越好，一方面可以使得機箱內(nèi)部的功能模塊或電子部件對外輻射發(fā)射更小，另一方面也使得其內(nèi)部的功能模塊或電子部件受外部電磁環(huán)境的影響更小。通過電磁仿真軟件對機箱的屏蔽效能進行評估，相對于實物測試而言，既可以降低機箱類產(chǎn)品的測試成本，又可以縮短反復(fù)驗證帶來的開發(fā)周期。
本案例基于ANSYS HFSS對帶有縫隙的機箱屏蔽效能進行仿真分析，并將針對機箱縫隙介紹三種不同的建模方式：實物建模、理想電邊界+理想磁邊界等效建模、阻抗邊界條件等效建模。
1 機箱模型
1.1 機箱主體結(jié)構(gòu)
如圖1所示，機箱主體結(jié)構(gòu)的長×寬×高=30.1×30.04×20.1 (mm)，壁厚0.05mm，材質(zhì)為鋁(Aluminum)開口位于機箱前方中心，長×寬=20×10 (mm)。
【注】縫隙模型的處理有3種方式，實體建模、PE+PH邊界條件等效和阻抗邊界等效，以下分別介紹3種方式的建模方法。后續(xù)則在不同仿真設(shè)計中，分別利用3種縫隙模型進行求解分析。
圖1 機箱主體結(jié)構(gòu)
1.2 實體縫隙模型
如圖2所示，實體縫隙模型位于機箱前方開口處，縫隙外觀的長×寬=20×10 (mm)，厚為0.05mm，材質(zhì)為鋁(Aluminum)。縫隙由4×10個小孔掏空構(gòu)成且均勻分布，小孔長×寬=4.96×0.96 (mm)。
圖2 實體縫隙模型
1.3 PE+PH等效縫隙模型
如圖3所示，在機箱前方開口處創(chuàng)建一個面，并設(shè)置為PE邊界條件；然后在該面上創(chuàng)建4×10個矩陣小面，小面長×寬=4.96×0.96 (mm)，且呈均勻分布。小面設(shè)置為PH邊界條件。
展開 為了有效避免電子設(shè)備機箱內(nèi)溫度過高，影響電子器件正常工作，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時就需要考慮散熱。傳統(tǒng)方法是根據(jù)指標(biāo)要求和工程經(jīng)驗設(shè)計出樣品，做出樣機后用環(huán)境試驗測試，根據(jù)測試發(fā)現(xiàn)的問題進行設(shè)計改進，不斷循環(huán)得到合格產(chǎn)品，其研制周期和成本都普遍較高。
圖1 典型電子設(shè)備機箱結(jié)構(gòu)（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
機箱機柜裝配了大量電控組件，這些組件在使用過程中散發(fā)大量熱量，如果不及時有效地將這些熱量散發(fā)到環(huán)境中，將導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)元器件或部件溫度過高，影響設(shè)備運行性能，甚至引發(fā)器件損壞，降低整體設(shè)備的穩(wěn)定性和壽命。目前電子設(shè)備的散熱方式可分為自然散熱、風(fēng)冷散熱、液冷散熱、熱電制冷和熱管冷卻等。
風(fēng)冷散熱一般指采用風(fēng)扇、空調(diào)等設(shè)備對機箱機柜進行散熱，其主要特點：
（1）風(fēng)冷系統(tǒng)簡單可靠、安裝方便、故障率低，在北方部分城市的冬季還可以利用自然冷源對機柜進行散熱；
（2）風(fēng)冷散熱的本質(zhì)是將設(shè)備產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移到環(huán)境中，成本遠低于其他散熱方式；
（3）散熱效率相對較低。風(fēng)冷散熱通過機箱內(nèi)散熱器及外表面對機箱內(nèi)電子設(shè)備散熱，散熱效率較低；
（4）散熱風(fēng)扇噪聲較大，影響使用者體驗。
圖2 典型風(fēng)冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
液冷冷卻通常是指利用液體冷卻介質(zhì)對機柜進行冷卻，液冷冷卻系統(tǒng)通常包括直接水冷系統(tǒng)、水冷背板系統(tǒng)和環(huán)路熱管系統(tǒng)等，其主要特點：
（1）散熱效率高。液冷散熱功率可達200 W/cm2，是風(fēng)冷散熱的20 倍；
（2）噪音低。液冷系統(tǒng)一般通過液冷器中循環(huán)流動的冷卻液帶走熱量，在熱源端不會引入額外噪聲；液冷系統(tǒng)的主要噪聲源為水泵，通過選取低噪音水泵配合集中隔音處理，可很好地降低整體系統(tǒng)的噪聲；
（3）液冷冷卻主要存在安全風(fēng)險高、易污染、安裝復(fù)雜且成本高等問題，采用水冷柜冷卻方式時，要注意防水漏水，一旦漏水會對機箱設(shè)備造成嚴(yán)重影響。
展開 點擊后處理處的云圖，對象選擇除機箱外殼之外的其余固體，變量選溫度，應(yīng)用，就可看到溫度分布情況。設(shè)計人員根據(jù)此結(jié)果，就可對機箱整體的發(fā)熱和散熱情況進行評估并進行優(yōu)化設(shè)計。
圖25 溫度云圖
臺式機箱的結(jié)構(gòu)強度是電腦行業(yè)在可靠性設(shè)計中所關(guān)心的最基本的問題，通過CAE仿真對于機械式硬盤在工作過程中會產(chǎn)生周期性振動進行分析，為進一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了理論依據(jù)，為電腦行業(yè)在提高可靠性、降低產(chǎn)品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。
問題概述
機械式硬盤在工作過程中會產(chǎn)生周期性振動，在臺式機箱設(shè)計中，我們力求通過結(jié)構(gòu)的優(yōu)化， 避免共振的發(fā)生，利用Abaqus/standard 對臺式機箱的固有頻率進行分析，提取其在120Hz 附近振型，并據(jù)此基礎(chǔ)上進行改進，得出最佳設(shè)計方式。
計算結(jié)果
硬盤及固定方式示意圖
由于機箱結(jié)構(gòu)模型主要以薄板為主，所以存在大量局部模態(tài)，導(dǎo)致模態(tài)密集，且主要以板的變形為主。
機箱結(jié)構(gòu)在120Hz 附近的模態(tài)振型
可以看出，整機的共振頻率在119Hz，且振型在硬盤架附近。非常接近硬盤的工作頻率，實驗結(jié)果也顯示，系統(tǒng)在正常工作時，振動和噪音問題超標(biāo)，且主要原因是120Hz
引起的面板加速度過大。通過結(jié)構(gòu)分析，振動及噪音問題可能是由制造及裝配過程中，設(shè)計過盈配合未完全接觸導(dǎo)致異響，因此，在不考慮工藝性的基礎(chǔ)上，我們針對硬盤架結(jié)構(gòu)，在如下位置增加焊點用以模擬完全的過盈配合，進行驗證，設(shè)計方案共三種，如下圖所示。
針對以上分析，分別改變分析模型，頻率分析結(jié)果對比如下:
結(jié)論
原始設(shè)計中存在119Hz 固有頻率，非常接近硬盤的固有頻率，有可能發(fā)生共振，通過鉚釘增加硬盤架剛度，可以限制一些振動的方向，并且使系統(tǒng)共振頻率升高，從而避開危險頻率。同時可以看出，制造公差對固有頻率有很大影響。
展開 
機箱的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
機箱的最新內(nèi)容
集群擴展
支持COMSOL Server + Slurm/Kubernetes
將DOE任務(wù)分發(fā)至8~32節(jié)點集群，實現(xiàn)萬點掃描的日內(nèi)完成
國產(chǎn)適配
支持統(tǒng)信UOS/銀河麒麟 + 東方通中間件
國防/軍工項目自主可控要求；預(yù)裝國產(chǎn)CAE接口
機箱
Ansys Icepak正是應(yīng)對這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的權(quán)威仿真工具，Icepak提供了從芯片級、板級、模塊級到系統(tǒng)機箱級乃至外部環(huán)境級的完整熱仿真能力，通過Ansys Icepak，工程師可以在產(chǎn)品概念修改的串行模式式氣/液體冷卻、熱傳導(dǎo)、熱輻射及共軛傳熱等多種熱現(xiàn)象，評估散熱方案（如熱管、均溫板、風(fēng)扇、散熱器）的有效性，優(yōu)化組件布局與風(fēng)道設(shè)計。
Ansys Icepak正是應(yīng)對這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的權(quán)威仿真工具，Icepak提供了從芯片級、板級、模塊級到系統(tǒng)機箱級乃至外部環(huán)境級的完整熱仿真能力，通過Ansys Icepak，工程師可以在產(chǎn)品概念階段即精準(zhǔn)模擬空氣/液體冷卻、熱傳導(dǎo)、熱輻射及共軛傳熱等多種熱現(xiàn)象，評估散熱方案（如熱管、均溫板、風(fēng)扇、散熱器）的有效性，優(yōu)化組件布局與風(fēng)道設(shè)計。
高溫部件變形、焊接殘余應(yīng)力、電子器件熱 - 機械失效
IcePak（電子散熱專用）
基于 Fluent 的電子散熱定制模塊，內(nèi)置散熱器 / 風(fēng)扇 / 多孔介質(zhì)模型
電子散熱庫豐富；自動網(wǎng)格與求解設(shè)置；快速評估散熱方案
適用場景窄；復(fù)雜流體模型支持有限
服務(wù)器機箱
電子變壓器、電感器、電源設(shè)備變壓器、電感器、工業(yè)用變壓器、家電用變壓器、照明用變壓器、霓虹燈用變壓器、特種變壓器、變壓器測試儀器、變壓器/電感器繞線設(shè)備及絕緣線材等；
電源配套產(chǎn)品類：各類電源用元器件（二三極管/整流器、可控硅、IGBT/MOS管、電阻、電容等）、功率半導(dǎo)體、電容器、濾波器、示波器、保護器、PDU插座、電抗器、電源線、溫控器、繼電器、散熱器及風(fēng)扇、鋰電池、蓄電池、電源模塊盒體/機殼/機箱
、散熱墊、翅片管、導(dǎo)熱管、導(dǎo)熱板、散熱模塊、觸控板、風(fēng)扇網(wǎng)罩、風(fēng)機、電機、馬達、風(fēng)扇自動組裝機、散熱器焊接等；
散熱設(shè)備：液態(tài)金屬散熱器、型材散熱器、散熱風(fēng)扇、散熱模組、熱導(dǎo)管、插片散熱器、插針式散熱器、機箱一體化散熱器、水冷散熱器、電阻散熱器、LED散熱器、CPU散熱器、IGBT散熱器、電焊機散熱器、肋片式散熱器、變頻散熱器、熱管散熱器、叉指形散熱器、液冷散熱、組合散熱器、固態(tài)繼電器用散熱器
目標(biāo)觀眾：我們重點邀請全國、省、市、各相關(guān)科研單位、消費電子、包裝印刷、電源、汽車工業(yè)、電子、家用電器、建筑、建材、制鞋、紡織、輕工、電腦/計算機及部件、顯示器、半導(dǎo)體、軍工用品、光電/LED、變頻器、機械工業(yè)、電子設(shè)備、電子元器件、儀器儀表、通信/通訊網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)療儀器、風(fēng)電、太陽能、機箱/機柜、扼流圈、集成電路、晶體管、電工電器、變壓器、焊接設(shè)備、電力電子器件等企業(yè)主管人員到會參觀、洽談。
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AcuSolve：FEM 算法，通用熱-流體分析
ultraFluidX：LBM 算法，虛擬風(fēng)洞、車輛空氣動力學(xué)、氣動噪聲
nanoFluidX： SPH 算法，傳動系統(tǒng)潤滑、液體晃動、車輛涉水、水管理
EletroFlo：FVM 算法，PCB 板級，電子設(shè)備機箱散熱仿真
Flow Simulator：一維流動和熱網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)級 CFD 仿真
</li><li>靈活擴展：模塊可<strong>單獨使用、分布式部署、或集成機箱</strong>，滿足各種測試場景。</li><li><strong>投資保護：向后兼容 LAN-XI</strong>設(shè)備，新舊系統(tǒng)協(xié)同工作無壓力。
