[發明專利]阻風構件及其變形應力的計算方法

有效

• 申請號: 200810084522.9
• 申請日: 2008-03-21
• 公開（公告）號: CN101539794B
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 高政森;楊文蘭;林仁正
• 申請（專利權）人: 英業達股份有限公司
• 主分類號: G06F1/20
• 分類號: G06F1/20;G06F17/50
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術領域

本發明涉及一種阻風構件，尤其涉及一種具有二階變形量的阻風構件及其變形應力的計算方法。

背景技術

計算機系統為了滿足消費者對于數據處理速度的要求，以期在最短時間內開啟執行各種程序，業界以增加芯片精密度的手段達成提升處理速度及多任務運算的發展目標。在計算機系統處理速度不斷提升，且目前電子元件的體積日趨微小的趨勢下，接踵而來的便是計算機裝置所產生的高發熱量問題。

如果不及時將熱能散除，過高的溫度將嚴重影響到芯片或是電子處理單元于運作時的穩定性及效率，甚至造成計算機裝置的使用壽命縮短或是損壞的結果。因此，如何快速散除運算處理單元所產生的熱能，是目前亟待解決的問題。

以1U刀鋒服務器(blade?server)為例，設置于服務器內的內存單元于運作時，將因服務器內部的空間不足而造成散熱氣流的流動性不佳，使得內存單元容易過熱而導致效能降低，甚至是損壞的問題。

如圖1及圖2所示，為了解決1U服務器內部的散熱問題，于服務器20的背板21上裝設一支撐于電路板22底部的阻風構件10。現有技術的阻風構件10包括有固定區11、連接區12、彎折區13、及抵接區14，其中連接區12、彎折區13、抵接區14依序自固定區11的二相對側邊延伸形成。固定區11固設于背板21上，抵接區14用以承載電路板22，連接區12與彎折區13提供阻風構件10一彈性變形范圍，以使服務器20的空間得以容納內存單元(于圖中未示)于其中。

由于阻風構件必須具備有彈性功能，且阻風構件于受壓變形后仍可回復至初始的未變形狀態，因此于阻風構件的結構尺寸設計及材料的選用上，必須考慮阻風構件于變形后的應力不可超過所使用材料的降伏應力，方可確保阻風構件的變形模式為彈性變形模式，而不致使阻風構件發生永久變形的問題。

圖3及圖4所示分別為不銹鋼(型號為SUS301)及鈦合金(Ti?alloy)的有限元素彈性與塑性仿真分析結果。圖3為不銹鋼實際模擬所得的應力分布結果，于實際仿真的顏色顯示(A于實際仿真結果為紅色區域，B于實際仿真結果為橘色區域，C于實際仿真結果為黃色區域，D于實際仿真結果為綠色區域，E于實際仿真結果為藍色區域，F于實際仿真結果為白色區域)，由圖中得知，現有技術301不銹鋼材質的阻風構件于受力壓縮后，其連接區所受的變形應力已超過301不銹鋼的降伏應力(降伏應力為965MPa)。圖4為鈦合金實際模擬所得的應力分布結果，于實際仿真的顏色顯示(A’于實際仿真結果為紅色區域，B’于實際仿真結果為藍色區域，C’于實際仿真結果為白色區域)，由圖中得知，即使以鈦合金制成的阻風構件(其鈦合金的降伏應力為1140MPa)，也無法改善阻風構件受壓后產生永久變形的問題，僅能將阻風構件向下壓抵18.4公厘(mm)，其所形成的空間并不足以供內存單元裝設于服務器內。

目前現有技術的阻風構件都為一階式懸臂型態，即使是采用具有高降伏應力的鈦合金也無法解決阻風構件的變形應力容易超過材料本身的降伏應力，進而造成阻風構件永久變形的問題。因此，如何設計阻風構件保持于彈性變形模式，是目前相關領域的技術人員亟欲克服的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種阻風構件及其變形應力的計算方法，借以改良現有技術一階懸臂式阻風構件的彈性變形范圍無法滿足服務器的使用需求，其變形應力隨著變形量相對增加而造成阻風構件永久變形的問題。

本發明所揭露的阻風構件具有彈性，裝設于一電子裝置內，且阻風構件可經由一對象施壓而彈性變形。阻風構件包括有一固定區及自固定區側邊延伸的至少一變形區，其中變形區呈圓弧狀并具有二階變形量，且變形區的變形應力根據

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計算得知，并決定變形區的容許曲率半徑值，其中σ為變形區的變形應力值；I為慣性矩；F為對象施加于變形區的最大外力；R為變形區的容許曲率半徑；θ為變形區的二端點至變形區的曲率半徑中心的夾角；t為阻風構件厚度。根據上述的方程式，以確保變形區的變形應力不超過材料降伏應力值，令本發明的阻風構件的變形模式保持于彈性變形模式。