機(jī)柜結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)概況

由于機(jī)柜設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為一種復(fù)雜的系統(tǒng)工程，以“物理設(shè)計(jì)”(美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室提出)為標(biāo)志的傳統(tǒng)機(jī)柜設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)觀念和方法己經(jīng)不能滿足現(xiàn)代電子電力技術(shù)發(fā)展的需要，為機(jī)柜設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注入新的內(nèi)容，采用現(xiàn)代化的、嶄新的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法，以滿足機(jī)柜設(shè)備集成化、模塊化、小型化、微型化的發(fā)展要求在上世紀(jì)計(jì)算機(jī)、計(jì)算力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)等迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)(CAD)和計(jì)算機(jī)輔助工程分析技術(shù)((CAE)。特別是計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步地提高了運(yùn)算效率、縮短了運(yùn)算周期，使CAE技術(shù)的杰出代表有限元分析系統(tǒng)((FEA)廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程。從上世紀(jì)四十年代用線單元網(wǎng)格求解連續(xù)體中的應(yīng)力開(kāi)始到現(xiàn)在，應(yīng)用有限元分析系統(tǒng)解決工程問(wèn)題己取得了有目共睹的成就。不少發(fā)達(dá)   在機(jī)電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中己較早地采用了動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，通常是在設(shè)備的方案論證階段就著手進(jìn)行建模、靜動(dòng)態(tài)分析、參數(shù)優(yōu)化等所謂“在計(jì)算機(jī)工作平臺(tái)上的虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)”來(lái)獲得產(chǎn)品的性。早在1956年Lunney和Crede根據(jù)實(shí)際環(huán)境的測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)柜設(shè)備進(jìn)行了振動(dòng)分析和疲勞分析。

1973年Steinberg在，VibrationAnalysisforelectronicEquipment”一書(shū)中，對(duì)器件級(jí)的電子電力元件到系統(tǒng)級(jí)的電子電力機(jī)箱的力學(xué)特征進(jìn)行了系統(tǒng)地分析研究。對(duì)電子設(shè)備如何避免共振問(wèn)題作了一些探討對(duì)提高系統(tǒng)的整體性能提出了自己的看法。于如何設(shè)計(jì)抗強(qiáng)沖擊、振動(dòng)的電子機(jī)柜設(shè)備作了研究   由于眾多成熟的、性能出眾的商業(yè)有限元分析系統(tǒng)的出現(xiàn)，如ANSYS，ALGOR，COSMOS/M，MSC/NASTRAN等，使有限元分析己經(jīng)覆蓋了建筑與結(jié)構(gòu)工程、機(jī)械工程、航空工程、工程、船舶工程以及核工程等幾乎所有的工程。計(jì)算機(jī)輔助分析、設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)柜設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用，必將引起該從設(shè)計(jì)理念到設(shè)計(jì)手段的根木變革，滿足機(jī)柜設(shè)備創(chuàng)新性、   、   率的發(fā)展要求。

在機(jī)柜設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中結(jié)合使用CAD和CAE技術(shù)對(duì)提高機(jī)柜設(shè)備結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平具有非常重要意義，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

   先，在機(jī)柜設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中結(jié)合使用cAD和CAE技術(shù)可以提高設(shè)計(jì)工作的效率、縮短產(chǎn)品的周期。CAE技術(shù)是CAD技術(shù)縱深發(fā)展的結(jié)果，使設(shè)計(jì)者可以用“設(shè)計(jì)一一仿真分析一一改進(jìn)設(shè)計(jì)”的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法取代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中“設(shè)計(jì)一一驗(yàn)證設(shè)計(jì)一一再設(shè)計(jì)”的循環(huán)。這樣產(chǎn)品在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中只需要進(jìn)行的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)就可以完成設(shè)計(jì)，這就提高了設(shè)計(jì)工作的效率，縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。

其次，在機(jī)柜設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中結(jié)合使用CAD和CAE技術(shù)可以降低產(chǎn)品的成本。CAE技術(shù)在機(jī)柜設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可以使設(shè)計(jì)者用計(jì)算機(jī)仿真代替部分驗(yàn)證性試驗(yàn)，從而節(jié)省制造實(shí)驗(yàn)樣品和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的費(fèi)用，進(jìn)而降低產(chǎn)品的成本。同時(shí)，在機(jī)柜設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中結(jié)合使用CAD和CAE技術(shù)有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品的性能。CAE技術(shù)使設(shè)計(jì)人員可以在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度分析、疲勞分析等備種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能分析。根據(jù)這些結(jié)果設(shè)計(jì)者可以選擇具有   佳性能的設(shè)計(jì)方案。CAD技術(shù)可以捕捉設(shè)計(jì)意識(shí)，產(chǎn)品的幾何模型，但是能提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品性能的是CAE技術(shù)。

總之，CAE技術(shù)在機(jī)柜設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，用的設(shè)計(jì)方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，將提高機(jī)柜設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，從而為機(jī)柜設(shè)備的整體性能提升提供結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的。

在CAD/CAE技術(shù)取得進(jìn)步的同時(shí)，結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)也了發(fā)展。通過(guò)試驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)，用來(lái)確定機(jī)柜設(shè)計(jì)中機(jī)械方面的薄弱環(huán)節(jié)和(或)性能下降情況，作為設(shè)計(jì)改進(jìn)的依據(jù)，同時(shí)結(jié)合有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，決定機(jī)柜樣品(機(jī))是否可以接收。在某些情況下，也可用來(lái)確定樣品的結(jié)構(gòu)完好性和(或)研究他們的動(dòng)態(tài)特性。還可依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定機(jī)柜使用的嚴(yán)酷等級(jí)，機(jī)柜在貯存、安裝和使用中能夠經(jīng)受包括環(huán)境條件在內(nèi)的各種考驗(yàn)，   終滿足產(chǎn)品的使用要求。