关键词:
光谱仪
散热设计
热仿真分析
ANSYS结构优化
摘要:
光谱仪的散热能力及其稳定性,对检测性能和使用寿命有着极其重要的影响。论文基于一款紧凑型光谱仪的整机开发,进行了散热结构设计,并利用ANSYS有限元热分析方法得出了整机的温度场及热流分布;然后根据温度分布及热流流向特点,提出了一种优化方案,并从散热性能、热变形及振动响应等方面对优化方案进行了模拟仿真;最后通过实验对分析结果进行了验证。分析和实验结果表明,优化后外壳最高温度从44.4℃减小到34.2℃,核心器件最高温度从39℃减小到30℃,综合散热性能提升20%以上,热变形小于0.05 mm,风冷动力元件激振频率小于结构固有频率,优化后的散热结构稳定可靠,散热效果显著提升,仪器运行平稳,优化方案满足热设计要求。该紧凑型光谱仪热设计方案不仅解决了实际的工程问题,也为后续同类产品的热设计与仿真提供了一定的参考。