航空電子設(shè)備新型結(jié)構(gòu)功能模塊的熱設(shè)計優(yōu)化與實現(xiàn).pdf

1、航空電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，綜合化程度越來越高。綜合化和模塊化是構(gòu)造先進航空電子系統(tǒng)的兩條重要設(shè)計原則，模塊化又是綜合化必要的物理基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)功能模塊集成制造技術(shù)課題正是為了解決模塊集成制造中的一系列問題，研制高性能模塊而誕生的。
　　未來的航空電子設(shè)備向綜合化、模塊化、小型化、多功能化、高可靠性的方向發(fā)展，這將必然導(dǎo)致如散熱、電磁兼容和接口互聯(lián)等問題的出現(xiàn)。同時，電子設(shè)備的功能、體積、重量、可靠性以及對各種環(huán)境的適應(yīng)性等被納入結(jié)構(gòu)

2、設(shè)計的范疇，這給結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求。
　　隨著電路集成度的提高，熱流密度的增大，溫度是影響電子設(shè)備可靠性最為關(guān)鍵的因素，因此本文以熱優(yōu)化設(shè)計為主線，同時解決結(jié)構(gòu)功能模塊集成制造問題。本文介紹了前期工作狀況，包括模塊標(biāo)準(zhǔn)的選用、熱設(shè)計思路及流程、模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計思路、液冷冷板、鎖緊裝置、起拔器、蓋板、屏蔽板等。
　　通過對前期模塊結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，對比分析模塊加工工藝方案，成功解決結(jié)構(gòu)功能模塊的制造和冷板焊接問題，提出了結(jié)構(gòu)功能

3、模塊集成制造的方法。文中建立了結(jié)構(gòu)功能模塊的熱設(shè)計測試系統(tǒng)方案，對模塊進行了耐壓試驗測試、流量測試、熱測試，提出了熱試驗結(jié)果的處理方法和計算公式，對比分析了熱測試結(jié)果和仿真結(jié)果的差異，為其后的熱優(yōu)化設(shè)計提供了依據(jù)。
　　以測試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從功率器件的熱布局優(yōu)化、導(dǎo)流柱群的優(yōu)化、熱阻優(yōu)化設(shè)計三個角度對結(jié)構(gòu)功能模塊液冷冷板進行了熱設(shè)計優(yōu)化。功率器件的熱布局優(yōu)化以結(jié)構(gòu)功能模塊實物模型和鋁基功率板模型為基礎(chǔ)，對比分析了功率器件不同熱布局對

4、器件溫度和冷板散熱性能的影響，優(yōu)化得到了適合本項目的功率器件布局結(jié)構(gòu)，并總結(jié)適合S型流道的功率器件布局方法；導(dǎo)流柱群的優(yōu)化以熱測試結(jié)果分析為基礎(chǔ)，對冷板流道中的導(dǎo)流柱群的概念及優(yōu)化思路進行了介紹，通過熱仿真對比分析優(yōu)化導(dǎo)流柱群，使冷板的散熱性能和流體的壓降損失達到平衡；熱阻優(yōu)化設(shè)計以提高熱傳導(dǎo)效率為思路，對比分析各個模型結(jié)構(gòu)的熱阻狀況，對功率器件的熱量傳導(dǎo)路徑優(yōu)化，提高熱量傳導(dǎo)的效率，并提出了一種高效傳熱方案。
　　文中對結(jié)構(gòu)功能