一种低温加热电路及其性能测试

机载电子设备呈现出高性能、高可靠、低成本的发展趋势,而采用工业档器件进行低温加热以满足机载环境条件的要求是降低电子设备成本的一个关键途径。为了深入探讨低温加热技术在机载环境条件下的应用,文中对比了几种不同的低温加热方式。针对适合机载环境条件的电阻加热方式研制了一套低温加热智能控制电路,详细介绍了该电路的工作原理和组成部分。并在此基础上搭建了一套试验测试系统,对低温加热性能进行了试验测试,确定了低温加热时间和加热功耗的关系。结果表明:当加热功率为27 W和19 W时,元器件表面温度从-55℃加热到-35℃的加热时间分别不超过2 min和5 min,符合GJB对元器件启动温度的要求。     

某电子设备的振动分析

本文以某电子设备为研究对象,通过有限元仿真分析,预测设备在振动环境条件下的结构强度,验证方案的可行性.首先,通过模态分析获取设备模态频率,预测设备是否会发生共振现象.其次,通过谐响应分析模拟筛选试验,获取位移、应力等对频率的幅频特性曲线,验证设备可否克服受迫振动引起的有害结果,强度是否满足筛选试验要求.最后,综合分析电子设备结构的强度以及抗振动性能,说明结构设计满足振动试验的要求,证明方案的可行性.     

车载SCR低温解冻系统加热性能的实验研究

本文针对低温环境下的使用要求,根据车载SCR不同部件的特点,系统设计了SCR系统的热管理方案。系统中的尿素供给单元和尿素管路采用电加热的方式,而尿素箱采用的是发动机冷却水循环加热方式。为了检验系统热管理的加热能力,在-19℃开展了实车实验,实验结果表明系统动热管理方案在-19℃环境温度下完全符合使用要求。     

一种均温板低温起动性能试验研究

为了将热管均温板应用于机载电子设备散热设计中,根据机载环境条件,研究了埋铜-水热管均温板低温环境条件下的起动性能。采用低温箱模拟低温环境条件,通过试验研究了不同冷却方式、不同热耗对热管低温起动性能的影响,得到起动温度曲线,在-55 ℃低温环境中,液冷(供液温度10 ℃)和自然散热两种冷却方式下,热管均能正常起动,未出现由于冷凝段温度过低导致的起动失败现象。     

某户外电子设备的热设计及仿真试验

某电子设备为户外使用,环境适应性要求高,有防雨要求。针对此设备自身功耗较大,体积较小,天线罩外壳材料导热能力差等问题,以该设备的热设计为研究对象,通过热仿真分析,预测设备在最高55℃环境条件下的内部温度分布,并进行优化设计。首先,根据结构设计方案以及器件参数建立热仿真模型,并进行仿真和设计优化。然后,对实际样机进行热测试,通过验证和进一步优化仿真模型和参数,达到提高了仿真的精确度的目的。对于整机的热设计及试验有重要的指导意义。     

高低温环境对三轴高 g 值加速度传感器灵敏度变化影响研究

针对高低温环境对高 g 值加速度传感器灵敏度影响机理不清的问题,通过建立两端固支的敏感单元数学模型,得到了 传感器灵敏度与敏感单元纵向应力、横向应力的关系。 通过热-力耦合仿真分析得到了传感器灵敏度与温度间的关系,在 -40℃ ~ 50℃范围内,传感器灵敏度随温度的增加而减小,且在-40℃ ~ 20℃ 范围内灵敏度变化较快,在 20℃ ~ 50℃ 范围内灵敏 度变化较慢。 通过传感器高低温试验得到高低温环境下传感器灵敏度数据,-40℃条件下灵敏度大小为 0. 523 μV/ g;50℃ 条件 下灵敏度大小为 0. 516 μV/ g。 与仿真结果进行对比,验证了温度变化对传感器灵敏度的影响规律,为提升高 g 值加速度传感 器在高低温环境下测量精度具有理论参考意义。     

密闭电子设备机箱的热设计试验研究

针对某雷达密闭电子设备机箱长期运行出现温度过高现象,研究了影响机箱内部模块散热的因素。采用温度试验进行逐步测试,并用理论计算及Icepak软件对该散热模型进行仿真分析。基于试验测试和数值仿真分析相结合的方法,通过降低传导热阻和提高传热能力解决机箱散热问题。环境试验结果验证了方法有效,保证了密闭电子设备机箱在高温条件下正常工作,满足了设计要求。     

基于故障物理学的结构故障浅析

为了有效解决结构产品的典型故障问题,以采用A型锁紧机构的加固计算机结构故障为例,根据故障物理学思想,从故障发生的机理出发,通过健壮设计和优化使用条件,提出了改进措施,并通过强度仿真分析、试验夹具安装分析及试验测量,对改进方案进行了验证,达到了提高电子设备结构可靠性的目的。     

基于热仿真分析的某机载电子模块设计方案评估

机载电子设备越来越精密、集成度越来越高,而使用环境更为恶劣,使得机载电子设备的热设计越来越重要,采用热仿真分析是热设计的主要手段。文中通过对某机载电子模块的4种工况进行仿真对比分析,综合考虑散热效果及可靠性,确定了最优方案,指导了模块的方案设计。该方案已随电气设计和结构设计一起通过了各项验证试验,使用情况良好,为后续机载电子模块的设计积累了经验,具有较大的参考价值。     

某型机载吊舱散热底板冷却效果分析研究

本文介绍了某型机载吊舱底板作为电子设备发热元件散热器冷却效果的分析研究。采用CFD仿真软件对吊舱散热底板中的流场进行了分析,得出不同工况下散热器流道内的风速;采用ICEPAK软件对散热模型进行了仿真计算,对散热方案的可行性进行了详细的分析;并最终通过试验验证。     

缸体加热装配理论与实验研究

针对射流冲击器缸体在水平井应用中内壁断裂的问题,提出了一种新的加工工艺,即采用加热装配的方式加工缸体,在缸体热装方案设计中确定了缸体热装的加热温度、过盈量及承压力等关键参数。并采用了模拟试验的方式验证了热装方案设计的合理性,最终成功实现了冲击器缸体热装装配。采用此加工工艺加工缸体,使缸体内壁厚度从原来的5 mm增大到10 mm,大幅度提高了缸体的强度,解决了缸体内壁断裂问题。通过热装温度、加热时间的理论计算,确定了缸体加热装配方案及缸体加热装配的过盈量,进行了外缸加热膨胀量变化规律试验,在此基础上实现了缸体加热装配,对热装缸体进行了打压试验及台架检测试验,验证了缸体加热装配的可行性,为缸体质量提升找到了一种新的加工方法。     

高温高压条件下新型热电偶密封结构分析与研究

常用的高温高压热电偶是采用护套的安装方式,护套很厚使得温度测量的响应速度以及准确度大大降低。文章提出了一种新型的适用于高温高压管道的自紧式热电偶密封结构,该结构不需要使用保护护套,热电偶可直接与管道内介质接触,提高响应速度,减小测量误差。为验证该结构设计的合理性,通过有限元法对该结构进行了密封性和热应力的分析,计算结果表明该结构最少能够满足15MPa,350℃条件下使用的要求且不会发生密封螺纹的咬死问题。同时,对该结构试件进行了冷态以及热态验证试验。试验结果表明,该结构能够承受70MPa的冷态静压以及满足15MPa,344℃的运行环境要求。     

基于新型结构的可搬移箱喷塑工艺研究

新型结构的可搬移箱箱盖与箱体连接处通过框架带胶铆接而成,采用原有可搬移的喷塑工艺,箱体表面容易出现鱼眼和裂纹等现象。本文通过对高温胶力学强度、耐酸碱性、抗盐雾和耐温性等的研究,研制出了性能优异的高温胶。采用该高温胶粘接了可搬移箱,并进行了附着力检测,以及抗盐雾、耐高温和抗振动等环境适应性试验。结果表明,采用该种高温胶粘接可搬移箱,不仅可保证外表美观、无鱼眼和无裂纹,而且还能满足国军标相关环境适应性要求。     

加固液晶显示器加热器的热电耦合分析及优化

加固液晶显示器在-40℃环境时需要辅助加热。实际应用中,由于加热器加热不均匀,显示器的四角容易引起发蓝的现象。使用辅助加热器增大了成本和制作难度,影响了产品的可靠性。通过仿真分析和试验结果确认了加热器的温度场和电场的分布,通过改变电场的分布使加热器热量分布合理。     

热泵热水器蓄热水箱分层蓄热技术试验研究

现有热泵热水器基本采用小温升循环加热方式对蓄热水箱的水进行加热,这种加热方式的弊端是需要将整箱水加热到设定温度后才可使用。若热水不足则需要重新利用热泵将整箱水的温度提高到设定值,不仅加热时间长,而且消耗的电能多,更严重地是剩余的热水会产生一定的不良影响。针对上述问题,首先通过对蓄热水箱分层蓄热技术试验研究,然后提出热泵小温升和大温升相结合的分区循环加热方式,最后通过试验数据分析验证了该加热方式能够很好解决现有热泵热水器以上不足,使用户获得更好的体验感。     

基于内窥镜驱动用微型驱动器试验研究

针对医用风窥镜驱动系统，提出了一种通过电磁感应加热感应导体，再通过感应导体加热其周围石蜡的无导线热膨胀微型机械驱动器。石蜡在其熔点附近具有很大的膨胀系数，而且其熔点可以调节，试验所用石蜡膨胀系数可达到15％，熔点在37℃-39℃之间，适合在人体环境内使用，采用电磁感应加热，驱动器与驱动源之间无需导线连接，使驱动器的使用更加方便，通过对驱动器的位移输出性能试验发现，热膨胀驱动器具有很大的输出力，试验所用驱动器的内径为3.5mm，其输出力可以达到30N以上，其最大平均运动速度可以达到0.156mm/s。     

HSK热装刀柄的加热性能分析

使用ANSYS中的电磁-热-结构耦合模块并通过中频感应加热正交试验对HSK热装刀柄的感应加热性能进行分析,分别得到刀柄理论感应加热最优温度及刀柄实际感应加热最优温度;以热循环过程中的温度为热载荷,分别使用ANSYS中的热-应力耦合模块以及Coffin-Manson公式,得到热装刀柄热疲劳方式与热疲劳寿命。采用热疲劳试验对预估热疲劳寿命进行了验证,指出适当选取保温时间可延长热疲劳寿命。     

1500℃高温真空(充气)环境蠕变疲劳试验装置研发

研发了高温真空可充气环境蠕变疲劳试验装置,实现了高温真空可充气环境中金属材料的蠕变、持久、疲劳等安全性能的测试。试验装置由3部分组成:复杂应力加载机构及其测控系统、1500℃加热-冷却机构及其测控系统、真空可充气气氛结构及其充气压力测控系统。试验装置可实现高温真空或充气环境中多种波形自由组合动态加载,频率0.01~1Hz可调,加热温度高达1500℃。该试验装置为高温复杂应力真空可充气环境下材料性能数据库建立、失效机理研究、相关理论模型的试验验证等提供了有力的装备支撑。     

激光加热辅助铣削钛合金TC4的有限元分析

研究了在激光加热辅助条件下的钛合金铣削机理,采用高斯分布热源模型作为热流量载荷,并考虑了钛合金材料的Johnson-Cook本构模型和Johnson-Cook失效断裂准则。建立了在激光加热辅助条件下铣削过程的顺序热力耦合有限元分析模型,计算了工件温度场分布和工件表面应力等。通过分析对比仿真和实验结果,在可接受的误差范围内,验证了模型的准确性,证实了模型的可行性和有效性。     

印制线路板器件拆卸装备研究

针对线路板与元器件的无损分离技术研究与设备的研制,采用空气作为脱焊的介质,使用机械的方式实现器件引脚、焊料、线路板之间的无损分离。通过试验的方法对加热方式、加热口结构、分离结构等进行设计,验证了最佳温度范围是200～240℃,喷嘴相关参数涉及开口大小、高度、倾斜角等。