基于solidworks真空加热炉设计及有限元分析
引 言
由于部门测试芯片需要提供一款真空腔体,具有加热功能,腔体内压力不得大于800Pa。经调研,大多真空加热设备,真空性能很高但价格较贵,体积较大,无法满足现有应用需求,且后期不方便功能的拓展。现决定内部设计制作。为保证足够强度,较快的加热时间,需要确定一定的加热功率。
SOLIDWORKS/SIMULATION与SOLIDWORKS是无缝集成的,在使SOLLIDWORKS/SIMULATION时,就是在SOLIDWORKS环境下进行工作,操作起来也十分简单。,在模型简化过程中十分方面快捷。其软件提供主要有静力分析,疲劳分析,热力学分析模块,能够完成日常工程的分析要求。Solidworks有功能强大、易学易用和技术创新三大特点,这使得SolidWorks培训成为主流的三维CAD解决方案。SolidWorks能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量,另外它不仅提供如此强大的功能,而且对每个设计者来说,操作简单方便、易学易用。
本文利用solidworks软件进行非标准真空加热路进行设计,同时利用其自身的simulation模块,进行结构强度,变形量的校核。同时利用热力分析模块对加热功率的确立提供一定的指导意义,大大降低了试制成本,提高设计效率。
关键词:真空加热炉;钢化玻璃;加热功率;solid works/simulation;有限元分析
第一章 总体方案设计
1.1 总体方案设计分析:
1.1.1 方案注意点分析:
1)该装置涉及到光学测试,须留有光学视窗口,整体壳体保证密封的同时便于打开,在抽取真空后壳体降低变形量。
2)由于测试中需要装置进行加热,其温度达到350度左右,芯片在测试过程中,尽可能接近光学视窗玻璃,减小折射对其结果的影响,玻璃需要钢化,出于安全,能够承受500度左右的高温。同时,注意对玻璃的平行度要求注意控制。
3)减小环境光对测试的影响,需要对壳体进行黑色处理。
目 录
引言
第一章 总体方案设计-------------------------------------------------------1
1.1总体方案设计分析--------------------------------------------------1
1.2主要结构方案及尺寸确立--------------------------------------------3
1.3加热部分结构及加热方案确立----------------------------------------5
第二章 有限元理论介绍及simulation应用--------------------------------- 6
2.1有限元理论概述----------------------------------------------------6
2.2有限单元法的分析过程----------------------------------------------6
2.3有限元法的特点----------------------------------------------------8
2.4 solidworks软件介绍-----------------------------------------------9
2.5 simulation插件介绍---------------------------------------------- 11
第三章 结构强度校核------------------------------------------------------13
3.1静力学分析的介绍及受力分析---------------------------------------13
3.2静力学分析流程---------------------------------------------------14
3.3 浏览分析结果----------------------------------------------------16
第四章 热分析-------------------------------------------------------------17
4.1热力学分析基础---------------------------------------------------17
4.2主要流程设置及功率优化-------------------------------------------21
4.3浏览分析结果-----------------------------------------------------24
结论----------------------------------------------------------------------- 26
参考文献-------------------------------------------------------------------27
致谢----------------------------------------------------------------------- 28
参考文献:
[1] 师昌绪主编.中国材料工程大典.化学工业出版社,2006.3 。
[2] 肖祥正,刘玉魁.真空设计手册. 国防工业出版社,2004.7
[3] parker公司.派克O形圈样本
[4] DS SolidWorks公司.SolidWorks Simulation高级教程.机械工业出版社,2011.1
[5] 刘鸿文主编.材料力学I(4版).北京:高等教育出版社,2004.1
[6] 颜云辉,谢里阳,韩清凯.结构分析中的有限单元法及其应用.东北大学出版社,2001.