融入热仿真分析模块的电脑机箱设计
发布时间：2023-02-01 17:01
随着台式电脑配置的不断升级,集成化程度变高及性能的提升导致电脑主机内部电子元件发热量急剧增加。从结构上进行散热优化对机箱进行造型设计非常有必要。本文即是面向电脑机箱的系统设计,将热仿真分析模块与产品造型设计有机融合,使设计趋于科学严谨。本文首先采用用户调研法和文献采集法对用户需求进行挖掘、对机箱基础知识深度了解;根据调研结果及文献综述,使用Solidworks进行机箱的仿真结构设计,得出三种初步的结构布局;其次基于热仿真分析原理,使用Solidworks Flow Simulation对以上机箱结构方案进行散热仿真实验与分析,结果发现存在风量流失、空气涡流及回流等问题;对此,淘汰温度过高的常规方案和方案一,采用TRIZ理论对方案二和方案三存在的问题进行分析与解决,对其进行了结构优化;对优化的结构再次进行散热仿真实验,结果表明问题获得解决、散热效果有明显提升;最后依据优化后的结构进行机箱外观和结构设计,得到感性与理性结合且散热性能良好的创新型电脑机箱。本文在产品造型设计中有机融入热仿真分析,发现了机箱内部风道形成的主要原因;用分析结果修正结构及造型,实现了造型设计与结构优化的统一;最终得...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的与意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 电脑机箱设计的研究现状
1.3.2 机箱散热性仿真的研究现状
1.4 研究内容
1.5 论文框架
2 用户调研与文献采集
2.1 电脑机箱的用户调研
2.1.1 用户调研的意义
2.1.2 调查问卷的设定及涵义
2.1.3 问卷分析
2.2 电脑机箱相关知识
2.2.1 机箱的功能
2.2.2 机箱的发展历程
2.2.3 机箱的组成及散热方式
2.3 本章小结
3 电脑机箱仿真结构设计
3.1 结构设计前期设计分析
3.1.1 硬件尺寸
3.1.2 设计要素
3.2 仿真结构设计
3.2.1 结构方案草图
3.2.2 结构仿真模型建立
3.3 本章小结
4 机箱热仿真分析
4.1 热仿真分析原理及作用
4.2 Solidworks Flow Simulation仿真
4.2.1 软件功能简介
4.2.2 Flow Simulation模块中CFD运算过程
4.2.3 仿真模拟实验涉及的传热方式
4.2.4 Flow Simulation中的细节简化
4.3 仿真实验
4.3.1 预检测
4.3.2 项目设置
4.3.3 边界条件及材料属性
4.3.4 全局目标及网格划分
4.4 实验结果分析
4.4.1 流体温度等高线云图分析
4.4.2 固体温度等高线云图分析
4.4.3 空气流动迹线图分析
4.4.4 空气流向迹线图分析
4.5 TRIZ应用
4.5.1 TRIZ原理应用
4.5.2 解决模型的选用和实际解决方案
4.6 优化结构仿真验证
4.7 本章小结
5 创新型机箱设计
5.1 外观设计的基本原则
5.2 结构实现设计的基本原则
5.3 调研结果导入
5.4 草图绘制
5.4.1 头脑风暴草图—机箱样式与前面板图样
5.4.2 草图绘制及选取
5.5 计算机辅助造型设计
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 不足与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子产品结构的规范化设计探究[J]. 林启柿. 科技风. 2020(06)
[2]基于钣金工艺综合模块化机箱结构设计[J]. 汤曹勇. 科技与创新. 2020(04)
[3]工业设计及机械设计的融合研究[J]. 王凯. 技术与市场. 2020(01)
[4]产品设计中的视觉修辞[J]. 赵卫辉,姚艳龙. 工业设计. 2019(12)
[5]用户调研的形式与在工业设计领域的作用[J]. 陈晓娟,刘洪吉. 大众标准化. 2019(12)
[6]电子设备机箱散热设计[J]. 王英杰. 电子测试. 2019(16)
[7]电脑机箱温度的检测及散热优化[J]. 陈杰,张军,刘思莹. 现代电子技术. 2019(14)
[8]基于TRIZ理论的油烟机滤网系统设计[J]. 吕立丰,周海昕,杜文强. 家用电器. 2019(05)
[9]产品外观设计对消费者的影响分析[J]. 孙明贵,乐珊. 现代营销(信息版). 2019(03)
[10]基于Flotherm的密闭机箱散热仿真分析[J]. 宋柱梅,阙伟波,张强. 深圳信息职业技术学院学报. 2018(05)
硕士论文
[1]基于水冷散热的电脑机箱造型设计[D]. 张树尧.北京化工大学 2019
[2]紧凑型散热结构设计分析[D]. 陈苏蓉.江苏科技大学 2017
[3]感应加热电源箱散热的数值模拟优化[D]. 陆鹏.上海应用技术大学 2016
[4]用户研究中的选样方法及其研究[D]. 鲍志娟.武汉理工大学 2014
[5]台式电脑机箱散热的数值模拟及优化[D]. 刘晓庆.南京理工大学 2012
本文编号：3734316
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的与意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 电脑机箱设计的研究现状
1.3.2 机箱散热性仿真的研究现状
1.4 研究内容
1.5 论文框架
2 用户调研与文献采集
2.1 电脑机箱的用户调研
2.1.1 用户调研的意义
2.1.2 调查问卷的设定及涵义
2.1.3 问卷分析
2.2 电脑机箱相关知识
2.2.1 机箱的功能
2.2.2 机箱的发展历程
2.2.3 机箱的组成及散热方式
2.3 本章小结
3 电脑机箱仿真结构设计
3.1 结构设计前期设计分析
3.1.1 硬件尺寸
3.1.2 设计要素
3.2 仿真结构设计
3.2.1 结构方案草图
3.2.2 结构仿真模型建立
3.3 本章小结
4 机箱热仿真分析
4.1 热仿真分析原理及作用
4.2 Solidworks Flow Simulation仿真
4.2.1 软件功能简介
4.2.2 Flow Simulation模块中CFD运算过程
4.2.3 仿真模拟实验涉及的传热方式
4.2.4 Flow Simulation中的细节简化
4.3 仿真实验
4.3.1 预检测
4.3.2 项目设置
4.3.3 边界条件及材料属性
4.3.4 全局目标及网格划分
4.4 实验结果分析
4.4.1 流体温度等高线云图分析
4.4.2 固体温度等高线云图分析
4.4.3 空气流动迹线图分析
4.4.4 空气流向迹线图分析
4.5 TRIZ应用
4.5.1 TRIZ原理应用
4.5.2 解决模型的选用和实际解决方案
4.6 优化结构仿真验证
4.7 本章小结
5 创新型机箱设计
5.1 外观设计的基本原则
5.2 结构实现设计的基本原则
5.3 调研结果导入
5.4 草图绘制
5.4.1 头脑风暴草图—机箱样式与前面板图样
5.4.2 草图绘制及选取
5.5 计算机辅助造型设计
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 不足与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子产品结构的规范化设计探究[J]. 林启柿. 科技风. 2020(06)
[2]基于钣金工艺综合模块化机箱结构设计[J]. 汤曹勇. 科技与创新. 2020(04)
[3]工业设计及机械设计的融合研究[J]. 王凯. 技术与市场. 2020(01)
[4]产品设计中的视觉修辞[J]. 赵卫辉,姚艳龙. 工业设计. 2019(12)
[5]用户调研的形式与在工业设计领域的作用[J]. 陈晓娟,刘洪吉. 大众标准化. 2019(12)
[6]电子设备机箱散热设计[J]. 王英杰. 电子测试. 2019(16)
[7]电脑机箱温度的检测及散热优化[J]. 陈杰,张军,刘思莹. 现代电子技术. 2019(14)
[8]基于TRIZ理论的油烟机滤网系统设计[J]. 吕立丰,周海昕,杜文强. 家用电器. 2019(05)
[9]产品外观设计对消费者的影响分析[J]. 孙明贵,乐珊. 现代营销(信息版). 2019(03)
[10]基于Flotherm的密闭机箱散热仿真分析[J]. 宋柱梅,阙伟波,张强. 深圳信息职业技术学院学报. 2018(05)
硕士论文
[1]基于水冷散热的电脑机箱造型设计[D]. 张树尧.北京化工大学 2019
[2]紧凑型散热结构设计分析[D]. 陈苏蓉.江苏科技大学 2017
[3]感应加热电源箱散热的数值模拟优化[D]. 陆鹏.上海应用技术大学 2016
[4]用户研究中的选样方法及其研究[D]. 鲍志娟.武汉理工大学 2014
[5]台式电脑机箱散热的数值模拟及优化[D]. 刘晓庆.南京理工大学 2012
本文编号：3734316
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