杨路春，胡 迟，高 阳，黄利华，李学斌

(武汉第二船舶设计研究所，湖北 武汉 430064)

0 引 言

数据采集装置内部装有电路单元、元器件等电子部件，以及导热零件、风扇等机械部件。考虑到舰船摇晃、温度高等复杂环境对装置的干扰，为了保障装置安全、稳定运行，提高装置的使用效率、寿命，需要对其进行全面的总体设计。传统的数据采集装置设计中，往往只针对单场环境下，如温度场环境，从整机工作环境、内部元器件发热量、散热路径等方面分析，设计得到符合总体尺寸要求及散热需求的设计方案，满足元器件最高工作温度要求等；又或者只针对结构力学环境下，结合数据采集装置的振动分析试验、冲击试验等结果数据，设计得到符合结构力学强度要求的设计方案[1]，如李玲娜[2]使用有限元热仿真分析软件进行流体动力学分析和热仿真分析，对机箱部件进行热仿真计算，验证机箱热设计的可靠性；高志巧[3]使用结构分析软件，对某星载机箱进行冲击响应谱和随机振动的力学分析，实现了结构的优化设计。

然而，数据采集装置在实际工作中，由于环境温度变化和器件自身发产生热应力，热会影响结构使其发生一定程度的变形，随之内部元器件的位置也会发生变化，元器件功能性能也会受到影响。从温度场的角度看，结构变形同样改变温度场的边界和热源的位置进而影响温度分布。所以实际工作中的数据采集装置的结构位移场、应力场和温度场是耦合在一起的。……