机柜结构动力响应概况

由于机柜设备结构设计成为一种复杂的系统工程，以“物理设计”(美国贝尔实验室提出)为标志的传统机柜设备结构设计观念和方法己经不能满足现代电子电力技术发展的需要，为机柜设备结构设计注入新的内容，采用现代化的、崭新的设计理念和设计方法，以满足机柜设备集成化、模块化、小型化、微型化的发展要求在上世纪计算机、计算力学、计算数学等迅猛发展的基础上，出现了计算机辅助设计技术(CAD)和计算机辅助工程分析技术((CAE)。特别是计算机软硬件技术的长足进步地提高了运算效率、缩短了运算周期，使CAE技术的杰出代表有限元分析系统((FEA)广泛应用于实际工程。从上世纪四十年代用线单元网格求解连续体中的应力开始到现在，应用有限元分析系统解决工程问题己取得了有目共睹的成就。不少发达   在机电产品的结构设计中己较早地采用了动态设计，通常是在设备的方案论证阶段就着手进行建模、静动态分析、参数优化等所谓“在计算机工作平台上的虚拟设计技术”来获得产品的性。早在1956年Lunney和Crede根据实际环境的测试数据对机柜设备进行了振动分析和疲劳分析。

1973年Steinberg在，VibrationAnalysisforelectronicEquipment”一书中，对器件级的电子电力元件到系统级的电子电力机箱的力学特征进行了系统地分析研究。对电子设备如何避免共振问题作了一些探讨对提高系统的整体性能提出了自己的看法。于如何设计抗强冲击、振动的电子机柜设备作了研究   由于众多成熟的、性能出众的商业有限元分析系统的出现，如ANSYS，ALGOR，COSMOS/M，MSC/NASTRAN等，使有限元分析己经覆盖了建筑与结构工程、机械工程、航空工程、工程、船舶工程以及核工程等几乎所有的工程。计算机辅助分析、设计技术在机柜设备结构设计的应用，必将引起该从设计理念到设计手段的根木变革，满足机柜设备创新性、   、   率的发展要求。

在机柜设备结构设计过程中结合使用CAD和CAE技术对提高机柜设备结构的设计水平具有非常重要意义，具体表现在以下几个方面：

   先，在机柜设备结构设计过程中结合使用cAD和CAE技术可以提高设计工作的效率、缩短产品的周期。CAE技术是CAD技术纵深发展的结果，使设计者可以用“设计一一仿真分析一一改进设计”的现代设计方法取代传统设计方法中“设计一一验证设计一一再设计”的循环。这样产品在整个设计过程中只需要进行的验证性实验就可以完成设计，这就提高了设计工作的效率，缩短了产品设计周期。

其次，在机柜设备结构设计过程中结合使用CAD和CAE技术可以降低产品的成本。CAE技术在机柜设备结构设计中的应用，可以使设计者用计算机仿真代替部分验证性试验，从而节省制造实验样品和进行实验的费用，进而降低产品的成本。同时，在机柜设备结构设计过程中结合使用CAD和CAE技术有助于提高产品质量、产品的性能。CAE技术使设计人员可以在计算机中进行结构的刚度和强度分析、疲劳分析等备种产品结构性能分析。根据这些结果设计者可以选择具有   佳性能的设计方案。CAD技术可以捕捉设计意识，产品的几何模型，但是能提高产品质量和产品性能的是CAE技术。

总之，CAE技术在机柜设备结构设计中的应用，用的设计方法代替传统的设计方法，将提高机柜设备结构设计的水平，从而为机柜设备的整体性能提升提供结构设计上的。

在CAD/CAE技术取得进步的同时，结构的动力学性能试验测试技术也了发展。通过试验所获得的数据，用来确定机柜设计中机械方面的薄弱环节和(或)性能下降情况，作为设计改进的依据，同时结合有关的标准和规范，决定机柜样品(机)是否可以接收。在某些情况下，也可用来确定样品的结构完好性和(或)研究他们的动态特性。还可依据试验数据确定机柜使用的严酷等级，机柜在贮存、安装和使用中能够经受包括环境条件在内的各种考验，   终满足产品的使用要求。