施燕华

（英业达科技有限公司 结构分析部，上海 201112）

0 引言

随着人工智能、网络安全、云服务、5G、自动驾驶等趋势的兴起，社会对网络提出了前所未有的要求。智能网卡作为对外接收数据、进行快速、高效地处理数据的重要电子设备，受到越来越多的重视。但作为高性能的设备对其可靠性也提出更高的要求。据相关的研究表明，引起电子产品的失效的因素中，振动因素要占比达27%[1-2]。为了保证智能网卡在实际运输和使用过程中的结构可靠性，必须要对其进行随机振动测试。目前，国内外针对网卡设备结构性能抗振测试标准的研究较多，但针对网卡的随机振动响应与结构可靠性方面研究较少[3]。张海龙[4]研究了基于服务器系统的网卡随机振动响应，指出了高可靠性下结构优化设计的重要性；吴晗[5]对网卡的振动进行了全面的分析，并指出：振动响应下网卡结构不仅需要全面加固，还需要进行抗振设计。本研究利用ABAQUS 有限元分析软件在智能网卡设计阶段进行模态分析和随机振动仿真，既可缩短研发设计周期又可保证产品的结构可靠性，为后续的结构优化提供参考依据。

1 智能网卡结构

本次分析的智能网卡结构为标准的PCIe 全高半长卡，总体尺寸为167.65 mm*111.15 mm*18.31 mm，如图1 所示。PCB 板上放置有CPU、FPGA、CPLD、DDR4 等主要BGA 类元器件；CPU 和FPGA 上侧紧贴放置主要材质为Al6061 的散热片；PCB 板背面放置用于增加整体结构刚度的机构件，其材质为2Al-T4 铝合金材料；前端为用于固定支撑整张智能网卡的支架，其材质为SGCC。……