封闭加固型计算机板卡锁紧结构接触热阻分析

马国军^1,2，牟翠翠^1,3，管晓乐⁴，吴成伟¹

1. 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室2. 大连理工大学白俄罗斯国立大学联合学院3. 上海飞机设计研究院4. 北京动力机械研究所

摘 要：针对封闭加固型计算机芯片冷板和机箱导轨间的界面传热问题,利用有限元软件对两种常用的导轨锁紧结构（3J和5J结构）进行了建模与分析,通过比较接触压力和接触热阻分布特点,发现在相同条件下5J结构具有更低的接触热阻.随后,以5J结构为研究对象,详细分析了螺栓扭矩和表面粗糙度对其接触热阻的影响,发现增加螺栓扭矩或减小表面粗糙度虽然都可以减小接触热阻,但增加螺栓扭矩引起的热阻降幅较小,且还会产生较高的接触压力,不利于长期使用.原因分析表明:机箱导轨刚度不足是导致界面接触不均、热阻分布不均和平均热阻偏大的主要原因,因此对机箱导轨的结构与尺寸进行了优化.计算表明,优化后的结构不仅显著降低了接触热阻,而且大幅减小了界面接触压力,减小效果在螺栓扭矩较大、表面粗糙度较小时更为明显.

关键词：封闭加固型计算机;接触热阻;有限元;优化;