服务器振动特性有限元模型建模方法的研究.pdf

服务器振动特性有限元模型建模方法的研究.pdf分类号密级 UDC 1 注学位论文服务器振动特性有限元模型建模方法研究( 题名和副题名) 乔雪原( 作者姓名) 指导教师姓名杜平安教授电子科技大学成都( 职务、职称、学位、单位名称及地址) 申请专业学位级别硕士专业名称机械设计及其自动化论文提交日期 论文答辩日期 学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人 2010 年月日注 1 : 注明《国际十进分类法 UDC 》的类号。独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名: 日期: 年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘, 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名: 导师签名: 日期: 年月日摘要 I 摘要在产品设计阶段应用数值仿真技术,全面分析产品的结构力学、电磁和散热等特性,使产品的各项性能指标达到最优,可以有效缩短产品的研发时间和提高产品的质量。服务器作为一种需要正常、连续、稳定工作的电子设备,良好的抗振动设计是其保持良好工作状态的关键。因此,服务器的振动特性数值仿真方法及抗振动设计成为服务器设计过程中重要的研究课题之一。本文以 IBM X3650 服务器为研究对象, 研究了服务器振动特性分析有限元模型的建立方法, 为服务器结构的抗振动设计提供参考。具体研究内容及结果如下: 1 、研究使用集中质量单元等效服务器中硬盘、散热器等复杂组件的建模方法。从有限元模型网格尺寸、结构边界条件、组件尺寸的改变以及质量单元转动惯量的设置四个方面对该建模方法的合理性以及适用范围进行了研究,得到了质量单元转动惯量设置的注意事项。 2 、研究使用梁单元等效服务器组件间的螺钉、铆钉和点焊的建模方法, 从梁单元截面尺寸以及有限元模型网格尺寸对计算模态参数的影响两个方面进行了研究, 为服务器有限元模型的网格划分和梁单元截面尺寸的设置提供了参考。 3 、根据以上及现有文献的建模方法, 建立了 IBMX3650 服务器的振动特性有限元模型, 计算得到了服务器前 10 阶计算模态参数, 包括模态频率、模态振型, 并研究了网格大小对计算模态参数的影响。 4 、采用柔性支撑、锤击激励的方式进行了 IBMX3650 服务器的实验模态参数测试, 得到了服务器前 10 阶实验模态参数, 包括模态频率、模态振型以及模态阻尼比。同时详细阐述了实验模态测试的原理、测试方案的选取以及测试方案的优缺点。 5 、对比分析计算模态参数与实验测试模态参数, 结果表明建立的有限元模型有 4阶模态参数与实验值基本吻合, 说明本文的建模方法的可行性, 可为类似产品的研发提供参考。关键词: 服务器,复杂组件, 质量单元, 模态测试 ABSTRACT II ABSTRACT In the product development stage, numerical simulation technology can be applied to obtain its structural mechanics , ic, and thermal characteristics, so as to shorten the product development and improve its quality. Server, as important electronic equipment , good anti -vibration design of server is a key point to guarantee its normal, continuous, and stable operation state. Therefore, the numerical simulation of vibration and anti -vibration design of sever is an important research topic. This paper, based on the IBMx3650 server,