节能灯具设计中的关键技术研究

【摘要】： 散热结构设计是灯具设计中的关键技术,关系到灯具的外形、整体结构及成本。本文利用ANSYS软件对灯具中光源和电气系统的热-结构耦合进行有限元仿真,分析灯具热态特性的变化规律,为温度测点的合理分布和灯具结构设计提供理论参考依据,根据分析结果,在不影响外观及产品的低成本易维护的要求下,对灯具的散热结构进行优化设计。 用ANSYS进行模拟温度测试,既可以缩短设计周期又可以降低设计成本。本灯具的散热结构采用了普通灯具一般不用的散热方式:对流散热,是在一个灯具腔中把光源(灯)腔与镇流器腔隔开,使灯产生的热量主要通过两个腔之间的空气间隙对流到周围环境中,从而使镇流器能达到最佳工作状态和最长的工作寿命。利用对流传热在传统的灯具设计中是极少用到的。本项目用了较短的设计周期和较低的设计成本使产品成功上市,并申请到了产品结构应用专利。 【关键词】：节能灯具 散热 热分析 结构设计
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TS956
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 灯具设计的发展现状及灯具类型7-8
• 1.2 节能型高天棚照明灯具的优点及应用8-9
• 1.3 灯具设计中的关键技术9-12
• 1.4 本文的主要研究内容12-13
• 第二章 灯具电器件性能与热关系分析13-19
• 2.1 光源节能灯的发光原理与状况分析13-15
• 2.2 电子镇流器的温度与性能分析15-17
• 2.3 灯座的温度与性能分析17-18
• 2.4 本章小结18-19
• 第三章 节能型高天棚照明灯具的散热结构设计分析19-34
• 3.1 ANSYS 简介19-21
• 3.1.1 ANSYS 套装软件系统架构19
• 3.1.2 ANSYS 热分析流程19-20
• 3.1.3 耦合场分析流程20-21
• 3.2 有限元法分析理论21-27
• 3.2.1 有限元法21
• 3.2.2 热传导与热对流有限元分析理论21-23
• 3.2.3 热弹性有限元法23-27
• 3.3 节能型高天棚灯具的初步结构设计27-29
• 3.4 灯具的几何模型及有限元模型的确立29-30
• 3.5 有限元模型边界条件确定30-32
• 3.6 计算结果与分析32-34
• 第四章 灯具散热结构的优化34-45
• 4.1 灯具腔内部的对流结构设计34-37
• 4.2 灯具门与灯具腔之间的对流结构设计37-39
• 4.3 灯具其他部分的散热结构设计39-41
• 4.4 改进结构后的热分析计算41-43
• 4.5 本章小节43-45
• 第五章 灯具热测试45-52
• 5.1 灯具中主要零部件的材料选择45-46
• 5.2 灯具的热测试46-50
• 5.3 热测试结果与 ANSYS 热分析结果差异分析50-52
• 第六章 总结与展望52-54
• 6.1 总结52-53
• 6.2 展望53-54
• 附录54-66
• 参考文献66-69
• 攻读工程硕士期间发表的相关学术论文69-70
• 致谢70-72

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