一种机箱接触热阻计算方法以及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种机箱接触热阻计算方法以及装置。机箱接触热阻计算方法包括：步骤1、根据实际机箱建立相同内部器件及相同边界条件的数字模型；步骤2、获取实际机箱中导冷插件紧固在导轨上的实际预紧力、实际内部器件的实际温度值；步骤3、根据所述实际温度值调整所述数字模型中的接触热阻值，得到数字模型中内部器件的温度值与所述实际温度值相同时的接触热阻值；步骤4、将与所述实际温度值对应的接触热阻值和所述实际预紧力建立具有映射关系的第一数据库。能够测量机箱的接触热阻，可以指导后续使用不同插件的ATR机箱及其衍生产品的热设计工作，提高设计的精度和设计效率。提高设计的精度和设计效率。提高设计的精度和设计效率。

【技术实现步骤摘要】
一种机箱接触热阻计算方法以及装置


[0001]本专利技术涉及机箱接触热阻测量
，尤其涉及一种机箱接触热阻计算方法以及装置。

技术介绍

[0002]ATR机箱(Air Transport Radio，航空运输机无线电设备机箱)在机载领域是一种常见的机箱结构，是采用导冷和风冷的散热方式进行散热，插件上的热量先是通过导冷基板导到机箱的导轨上，最终通过强迫对流的方式将热量散到空气热沉中。在热量的传输路径中，导冷基板和机箱导轨之间的接触热阻是影响热量传递的一个重要因素，现有技术中没有测量接触热阻的方法。在对机箱进行热设计时，接触热阻的数值往往采用经验值，与真实值区别较大，影响了设计精度。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种机箱接触热阻计算方法以及装置。
[0004]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种机箱接触热阻计算方法，包括：步骤1、根据实际机箱建立相同内部器件及相同边界条件的数字模型；步骤2、获取实际机箱中导冷插件紧固在导轨上的实际预紧力、实际内部器件的实际温度值；步骤3、根据所述实际温度值调整所述数字模型中的接触热阻值，得到数字模型中内部器件的温度值与所述实际温度值相同时的接触热阻值；步骤4、将与所述实际温度值对应的接触热阻值和所述实际预紧力建立具有映射关系的第一数据库。
[0005]采用本专利技术技术方案的有益效果是：基于数字孪生的概念，利用ATR机箱实际使用时的内部器件温度值作为目标值，建立机箱的数字仿真模型，数字仿真模型即数字模型，将模型的其他边界与实际情况保持一致，只改变插件与导轨的接触热阻值，通过迭代运算的方法找到器件温度仿真值与目标值相同时的接触热阻值，此值可以作为此条件下的机箱接触热阻值。开展一系列不同使用条件下的测试与仿真工作后，将得到的接触热阻值建立数据库，能够测量机箱的接触热阻，可以指导后续使用不同插件的ATR机箱及其衍生产品的热设计工作，提高设计的精度和设计效率。
[0006]进一步地，所述步骤4之后包括：步骤5、改变实际机箱中导冷插件紧固在导轨上的实际预紧力，重复步骤1至步骤4，建立不同预紧力与不同接触热阻值之间具有映射关系的第二数据库。
[0007]采用上述进一步技术方案的有益效果是：开展不同预紧力下的测试，得到一系列接触热阻值，建立机箱的接触热阻值数据库；后续开展使用不同插件的机箱热设计时，可以采用数据库里的接触热阻数据进行仿真，一方面可以提高仿真计算的精度，也可以提高热设计的效率。
[0008]进一步地，所述步骤5之后包括：步骤6、获取满足实际内部器件散热需求的需求温
度值；通过数字模型对所述需求温度值进行计算，得到需求接触热阻值；在所述第二数据库中查询与所述需求接触热阻值对应的需求预紧力；根据所述需求预紧力，安装实际机箱。
[0009]采用上述进一步技术方案的有益效果是：机箱插件(导冷插件)布局更改，想要得到器件(内部器件)温度值时，可以直接在数字孪生模型(数字模型)中进行更改，利用已有的接触热阻数据库进行精细化的仿真设计，既可以提高热设计的效率，也可以提高仿真结果的准确度。
[0010]进一步地，所述步骤1为通过仿真工具根据实际机箱建立相同内部器件及相同边界条件的1:1数字模型。
[0011]采用上述进一步技术方案的有益效果是：仿真领域的通用软件可以作为仿真平台；具体输入是实际模型所处的环境温度，模型的尺寸及各物性参数，利用软件的求解器运算。建立1:1数字模型，提高数字模型的仿真度，提高精准度。
[0012]进一步地，所述得到数字模型中内部器件的温度值与实际温度值相同时的接触热阻值为：通过迭代运算得到数字模型中内部器件的温度值与实际温度值相同时的接触热阻值。
[0013]采用上述进一步技术方案的有益效果是：迭代运算的过程主要是设置一系列不同的仿真模型(数字模型)中导冷插件与导轨之间的接触热阻值，使得内部器件温度的仿真结果与实际模型(实际机箱)的结果相同。
[0014]进一步地，所述数字模型中的接触热阻值为所述数字模型中导冷插件与导轨的导冷条之间的接触热阻值。
[0015]采用上述进一步技术方案的有益效果是：通过建立数据库，可以先在仿真模型(热源的热量及排布各导冷插件是不一致的)中进行计算，找到一个可以满足热源散热要求的最大接触热阻值，然后在数据库中找到对应的锁紧力，只要实际的锁紧力大于这个值，就可以满足器件散热的要求。
[0016]进一步地，所述实际机箱为航空运输机无线电设备机箱，内部器件为导冷插件内部PCB板上的芯片或者发热元件。
[0017]进一步地，所述边界条件为所述实际机箱的尺寸、粗糙度和硬度。
[0018]采用上述进一步技术方案的有益效果是：使得数字模型与实际机箱的其他变量相同，提高数字模型的仿真度，提高精准度。
[0019]此外，本专利技术还提供了一种机箱接触热阻计算装置，包括：机箱、力矩扳手、温度采集仪以及处理器，所述机箱中安装有导冷插件以及导轨，所述导冷插件内部安装有内部器件，所述温度采集仪的输入端安装在所述导冷插件的侧壁上，所述温度采集仪的输入端邻近所述内部器件，所述力矩扳手以及所述温度采集仪均与所述处理器连接，所述处理器，用于根据实际机箱建立相同热源及相同边界条件的数字模型；所述力矩扳手，用于获取实际机箱中导冷插件紧固在导轨上的实际预紧力；所述温度采集仪，用于获取实际内部器件的实际温度值；所述处理器，还用于根据所述实际温度值调整所述数字模型中的接触热阻值，得到数字模型中内部器件的温度值与所述实际温度值相同时的接触热阻值；所述处理器，还用于将与所述实际温度值对应的接触热阻值和所述实际预紧力建立具有映射关系的第一数据库。
[0020]采用本专利技术技术方案的有益效果是：基于数字孪生的概念，利用ATR机箱实际使用
时的内部器件温度值作为目标值，建立机箱的数字仿真模型，数字仿真模型即数字模型，将模型的其他边界与实际情况保持一致，只改变插件与导轨的接触热阻值，通过迭代运算的方法找到器件温度仿真值与目标值相同时的接触热阻值，此值可以作为此条件下的机箱接触热阻值。开展一系列不同使用条件下的测试与仿真工作后，将得到的接触热阻值建立数据库，能够测量机箱的接触热阻，可以指导后续使用不同插件的ATR机箱及其衍生产品的热设计工作，提高设计的精度和设计效率。
[0021]本专利技术附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术实践了解到。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例提供的机箱接触热阻计算方法的示意性流程图。
[0023]图2为本专利技术实施例提供的机箱接触热阻计算装置的结构示意图之一。
[0024]图3为本专利技术实施例提供的机箱接触热阻计算装置的结构示意图之二。
[0025]附图标号说明：1、ATR机箱；2、导轨；3、导冷插件；4、内部器件；5、力矩扳手；6、温度采集仪。
具体实施方式
[0026]以下结合附图对本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机箱接触热阻计算方法，其特征在于，包括：步骤1、根据实际机箱建立相同内部器件及相同边界条件的数字模型；步骤2、获取实际机箱中导冷插件紧固在导轨上的实际预紧力、实际内部器件的实际温度值；步骤3、根据所述实际温度值调整所述数字模型中的接触热阻值，得到数字模型中内部器件的温度值与所述实际温度值相同时的接触热阻值；步骤4、将与所述实际温度值对应的接触热阻值和所述实际预紧力建立具有映射关系的第一数据库。2.根据权利要求1所述的一种机箱接触热阻计算方法，其特征在于，所述步骤4之后包括：步骤5、改变实际机箱中导冷插件紧固在导轨上的实际预紧力，重复步骤1至步骤4，建立不同预紧力与不同接触热阻值之间具有映射关系的第二数据库。3.根据权利要求2所述的一种机箱接触热阻计算方法，其特征在于，所述步骤5之后包括：步骤6、获取满足实际内部器件散热需求的需求温度值；通过数字模型对所述需求温度值进行计算，得到需求接触热阻值；在所述第二数据库中查询与所述需求接触热阻值对应的需求预紧力；根据所述需求预紧力，安装实际机箱。4.根据权利要求1所述的一种机箱接触热阻计算方法，其特征在于，所述步骤1为通过仿真工具根据实际机箱建立相同内部器件及相同边界条件的1:1数字模型。5.根据权利要求1所述的一种机箱接触热阻计算方法，其特征在于，所述得到数字模型中内部器件的温度值与实际温度值相同时的接触热阻值为：通过迭代运算得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振宇，鹿猛刚，廖全文，刘舒昕，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：