[发明专利]阻风构件及其变形应力的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻风构件，尤其涉及一种具有二阶变形量的阻风构件及其变形应力的计算方法。

背景技术

计算机系统为了满足消费者对于数据处理速度的要求，以期在最短时间内开启执行各种程序，业界以增加芯片精密度的手段达成提升处理速度及多任务运算的发展目标。在计算机系统处理速度不断提升，且目前电子元件的体积日趋微小的趋势下，接踵而来的便是计算机装置所产生的高发热量问题。

如果不及时将热能散除，过高的温度将严重影响到芯片或是电子处理单元于运作时的稳定性及效率，甚至造成计算机装置的使用寿命缩短或是损坏的结果。因此，如何快速散除运算处理单元所产生的热能，是目前亟待解决的问题。

以1U刀锋服务器(blade server)为例，设置于服务器内的内存单元于运作时，将因服务器内部的空间不足而造成散热气流的流动性不佳，使得内存单元容易过热而导致效能降低，甚至是损坏的问题。

如图1及图2所示，为了解决1U服务器内部的散热问题，于服务器20的背板21上装设一支撑于电路板22底部的阻风构件10。现有技术的阻风构件10包括有固定区11、连接区12、弯折区13、及抵接区14，其中连接区12、弯折区13、抵接区14依序自固定区11的二相对侧边延伸形成。固定区11固设于背板21上，抵接区14用以承载电路板22，连接区12与弯折区13提供阻风构件10一弹性变形范围，以使服务器20的空间得以容纳内存单元(于图中未示)于其中。

由于阻风构件必须具备有弹性功能，且阻风构件于受压变形后仍可回复至初始的未变形状态，因此于阻风构件的结构尺寸设计及材料的选用上，必须考虑阻风构件于变形后的应力不可超过所使用材料的降伏应力，方可确保阻风构件的变形模式为弹性变形模式，而不致使阻风构件发生永久变形的问题。

图3及图4所示分别为不锈钢(型号为SUS301)及钛合金(Ti alloy)的有限元素弹性与塑性仿真分析结果。图3为不锈钢实际模拟所得的应力分布结果，于实际仿真的颜色显示(A于实际仿真结果为红色区域，B于实际仿真结果为橘色区域，C于实际仿真结果为黄色区域，D于实际仿真结果为绿色区域，E于实际仿真结果为蓝色区域，F于实际仿真结果为白色区域)，由图中得知，现有技术301不锈钢材质的阻风构件于受力压缩后，其连接区所受的变形应力已超过301不锈钢的降伏应力(降伏应力为965MPa)。图4为钛合金实际模拟所得的应力分布结果，于实际仿真的颜色显示(A’于实际仿真结果为红色区域，B’于实际仿真结果为蓝色区域，C’于实际仿真结果为白色区域)，由图中得知，即使以钛合金制成的阻风构件(其钛合金的降伏应力为1140MPa)，也无法改善阻风构件受压后产生永久变形的问题，仅能将阻风构件向下压抵18.4公厘(mm)，其所形成的空间并不足以供内存单元装设于服务器内。

目前现有技术的阻风构件都为一阶式悬臂型态，即使是采用具有高降伏应力的钛合金也无法解决阻风构件的变形应力容易超过材料本身的降伏应力，进而造成阻风构件永久变形的问题。因此，如何设计阻风构件保持于弹性变形模式，是目前相关领域的技术人员亟欲克服的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种阻风构件及其变形应力的计算方法，借以改良现有技术一阶悬臂式阻风构件的弹性变形范围无法满足服务器的使用需求，其变形应力随着变形量相对增加而造成阻风构件永久变形的问题。

本发明所揭露的阻风构件具有弹性，装设于一电子装置内，且阻风构件可经由一对象施压而弹性变形。阻风构件包括有一固定区及自固定区侧边延伸的至少一变形区，其中变形区呈圆弧状并具有二阶变形量，且变形区的变形应力根据

σ=FR(sinθ)t2I]]>

计算得知，并决定变形区的容许曲率半径值，其中σ为变形区的变形应力值；I为惯性矩；F为对象施加于变形区的最大外力；R为变形区的容许曲率半径；θ为变形区的二端点至变形区的曲率半径中心的夹角；t为阻风构件厚度。根据上述的方程式，以确保变形区的变形应力不超过材料降伏应力值，令本发明的阻风构件的变形模式保持于弹性变形模式。