舰载电子机柜抗振加固设计.pdf

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1、舰载电子机柜抗振加固设计董梅(江苏自动化研究所，江苏连云港222061)ShipboardElectronicCabinetVibrationReinforcementDesignDoNGMej(JiangsuAutomationResearchInstitute，Lianyungang222061，China)摘要：机柜设计作为舰载电子设备结构设计的0引言主要内容，是实现技术指标的重要环节。通过对机柜各层次设备及其连接的合理设计，改善机柜整体机柜作为重要的舰载电子设备之一，是用来安刚强度。结合具体实例，深入探讨了机柜壳体的加装各种功能模块，实现特定技

2、术指标的重要结构。固措施，利用有限元法分析，比较了壳体优化前后固舰载电子机柜由机柜壳体和抽屉单元组成，抽屉单有特性的变化。振动实验表明，在控制重量的前提元包括抽屉框架和功能模块，功能模块安装在抽屉下，加固设计提高了机柜的机械环境适应能力。框架内。舰载机柜在结构上可分为多个层次[1]，应关键词：舰载电子机柜；层次设备；抗振结构．力Ⅱ着力对机柜进行加固设计[2]。固设计1机柜壳体的加固设计中图分类号：TB535文献标识码：A1．1某机柜壳体的加固设计文章编号：1001—2257(2013)06—0045—03某机柜在做振动试验时低频段出现明显共振，Abst

3、ract：Regardingasthemainpartofstruc—壳体前端左下角侧壁局部位置出现变形。为了准确定位壳体结构的薄弱部位，利用UG建立壳体实体turedesignforshipboardelectronicequipment，模型和有限元模型，进行模态分析，考察其固有特cabinetdesignisbecominganimportantlinktore—性。壳体质量为59．9kg，基频为44．9Hz，高于30alizeitstechniquetargets．BoththestiffnessandHz的设计值[3]，振型表现为壳体左右摇摆

4、，前端四thestrengthofthecabinetareimprovedthrough角所在区域均存在应力集中。根据试验数据和仿真therationaldesignofhierarchicalequipmentand结果，在保证机柜外形尺寸和安装要素不变的前提itsconnection．Theruggeddesignofcabinetshellis下，对壳体做以下优化改进：investigatedthoroughlyasaspecificexample．a．机柜的刚度跟整体结构分布相关。因此，根据抽屉单元的重量及装人位置，适当增加壳体内左Chang

5、esoninherentcharacteristicsoftheshellbe—右侧壁上横向加强筋的数量，调整机柜后部横梁的foreandaftertheoptimizationaredeterminedU—高度，在不影响抽屉后部插座插拔的前提下，合理分singfiniteelementanalysismethod．Vibrationex—配横梁之间的间距，使壳体的刚度分布比较均匀，增perimentsshowthatwithcontrolledweight，the加壳体抗扭曲变形的能力。mechanicalreinforcementdesignimp

6、rovesthecabi—b．在不影响导轨的安装位置的前提下，增加壳net’Senvironmentaladaptability．体侧壁上竖向加强筋的高度，提高抗弯截面系数，改Keywords：shipboardelectroniccabinet；hier—善壳体左右方向的抗弯曲变形能力。archicalequipment；mechanicalstructure；reinforce—c．适当减小壳体前端壁面上下两处内开档，加mentdesign大螺钉安装孔区域的面积，减小弯角处应力集中。d．将壳体底部、顶部4个角上隔振器、吊环螺钉收稿日期：2013一O

7、3—2O安装孔周围设计成加强筋结构，并与侧壁连成一体，《机械与电子22013(6)·45·提高了整体稳定性。中也暴露出一些问题：e．在壳体背部隔振器安装孔凸台处增设加强筋a．机柜质心随抽屉单元的重量、数量和安装位结构，提高壳体后壁抗拉压变形的能力。置的不同而不同，而安装要素已标准化，因此难以保结构优化后，证机柜质心都能靠近或落在隔振器的弹性支撑平面壳体质量为62．9内。振动试验显示，同一规格的机柜因承载不同，抗kg，比原来增加了振能力各不相同，个别机柜产生共振，引起结构件变5。优化前后的形、损坏。壳体如图1所示。目豳b．机柜内部电缆统一从壳体两侧壁与导

8、轨之间优化后，再次优化前优化后的空隙走线，这样线束无需留过多的余量，有利于降对壳体进行模态分图