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《吉林大学》 2005年
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压电泵为动力源的计算机芯片水冷系统研究

刘九龙  
【摘要】:随着制造工艺的进步,计算机芯片的集成度越来越高,散热量越来越大。芯片的散热问题已经成为制约芯片发展的重要因素。芯片温度过高,会导致计算机系统死机,甚至烧毁计算机芯片。目前芯片的散热量在60~75W 左右,到2005 年预计会超过100W。现行的芯片风扇冷却方法已达到散热极限,不能满足芯片的进一步发展,且风扇转速已经超过4000r/min,产生的噪音令人难以忍受。为了实现芯片冷却静音、高效的目的,国内外科学家探索了多种冷却途径。以压电泵为动力源的芯片冷却系统因其结构小、效率高、使用维护方便,因此很具研究价值。本文作了两种形式的散热系统,并对该系统进行了实验测试。 具体研究内容如下: 1. 运用薄板振动理论及压电学相关知识,推导出压电振子变形量公式, 并对压电振子变形量进行了实验测试。利用解析法和有限元辅助分 析的方法对压电振子进行了振动分析和模态测试,确定了压电振子 的最佳激励信号,实验测试了其振动特性。 2. 试制不同腔体高度、不同布置形式、不同阀片种类的压电泵样机, 寻找泵体关键结构参数、阀片形式及压电振子激励方式对压电泵流 量及输出压力的影响规律。 3. 据传热学理论计算不同种形式的吸热盒、散热器的关键结构参数, 同时对该模型/样机进行有限元热量分布、传热分析,优化设计吸热 盒及散热器。 4. 建立简单可靠的测试系统,正确评价各部件的工作性能对芯片散热 效果的影响规律。 5. 应用有限元法对压电振子、悬臂梁型阀片及散热器分别进行振动模 态、固有频率及热量分布仿真。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TH35

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李鹏;主动阀压电泵的理论与实验研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 成伟;非对称坡面腔底无阀压电泵试验与研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 袁欣;压电叠堆泵的设计与实验研究[D];南京航空航天大学;2011年
3 张志宇;大粘度压电泵的理论和实验研究[D];吉林大学;2006年
4 高冬冬;结构对压电泵性能影响的理论和实验研究[D];吉林大学;2007年
5 张德君;双腔体四振子压电薄膜泵的理论与实验研究[D];吉林大学;2007年
6 刘峰;压电式骨传导听觉装置的研究[D];吉林大学;2007年
7 程明辉;矩形压电振子式主动阀压电泵的研究[D];吉林大学;2008年
8 刘健;针对不同粘度液体压电泵的设计与实验研究[D];吉林大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 周定伟,马重芳,刘登瀛;L12378圆形射流冲击和浸没冷却传热[J];西安交通大学学报;2001年09期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前3条
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3 朱凌云;陈俊亳;;基于MSP430的彩扩一体机测试系统[A];第八届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 来志;合成孔径激光雷达系统调频激光器技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 吴晓;基于声传感器阵列的油气管道内检测器地面标记跟踪技术研究[D];天津大学;2010年
3 郭长青;输流管道与轴向流中板状结构的流致振动与稳定性[D];清华大学;2010年
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7 王俊;航天光学成像遥感器动态成像质量评价与优化[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
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10 毕永利;多框架光电平台控制系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张雪峰;带式输送机滚筒的有限元分析及二次开发[D];辽宁工程技术大学;2010年
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3 楼经;一种带橡胶减振器的摄像机结构的动力学分析[D];西安电子科技大学;2011年
4 邢玉凯;压电陶瓷的断裂韧性与晶粒尺寸及分布的关系[D];太原理工大学;2011年
5 毛华晋;带式输送机输送带的动态仿真及驱动滚筒的有限元分析[D];太原理工大学;2011年
6 张党文;基于DSP的电机参数监测系统的设计[D];湖北工业大学;2011年
7 李彦鹏;弹性支撑式圆形压电振子骨传导听觉装置的研究[D];吉林大学;2011年
8 陶巍巍;非对称流道无阀压电泵的理论与试验研究[D];吉林大学;2011年
9 陈巨源;压电驱动低压水液压节流阀性能研究[D];大连海事大学;2011年
10 荆慧霞;低温烧结钛酸锶钡陶瓷的介电性能[D];陕西师范大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 闫迎利;压电效应及其应用[J];安阳师范学院学报;2001年02期
2 冯焱颖,周兆英,叶雄英,王国辉;压电致动微喷的压力波特征分析[J];微纳电子技术;2003年Z1期
3 王伟,刘世炳,陈涛,蒋毅坚,陈继民,左铁钏;无阀微泵泵腔中流体流动的有限元模拟与分析[J];微纳电子技术;2005年09期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 华顺明;压电式粘滑精密运动机构驱动理论与实验研究[D];吉林大学;2005年
2 李鹏;主动阀压电泵的理论与实验研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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2 杨林杰;压电式无阀微泵振动分析及流场数值计算[D];燕山大学;2005年
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8 孙桂林;新型惯性压电叠堆驱动机构及位移精度控制系统[D];吉林大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李彦鹏;弹性支撑式圆形压电振子骨传导听觉装置的研究[D];吉林大学;2011年
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5 程明辉;矩形压电振子式主动阀压电泵的研究[D];吉林大学;2008年
6 徐震宇;矩形双晶片压电式骨传导听觉装置的研究[D];吉林大学;2008年
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8 姚雪峰;压电驱动型溶液配比技术开发研究[D];吉林大学;2009年
9 肖永富;中间支撑和悬臂结构压电式骨传导助听装置研究[D];吉林大学;2009年
10 陈怡儒;双腔并联压电驱动无阀微泵的研究[D];大连理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 秦曼,郑青,马重芳,雷道亨;FC—72圆形射流冲击模拟电子芯片单相局部对流传热的实验研究[J];工程热物理学报;1996年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 阚君武,杨志刚,程光明;压电泵的现状与发展[J];光学精密工程;2002年06期
2 张建辉,夏齐霄,王大康,王守印,小贯晃义;抽样定理在周期性非连续信号的压电泵气穴现象中的应用方法(英文)[J];光学精密工程;2002年05期
3 阚君武,杨志刚,华顺明,程光明;有阀压电薄膜泵性能研究[J];农业机械学报;2003年05期
4 张建辉,王大康,夏齐霄,王守印,小贯晃义;压电泵振动放射噪声的研究[J];压电与声光;2005年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前4条
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3 裘进浩;;南京航空航天大学智能材料与结构研究所的工作介绍[A];智能可变形飞行器发展前景及我们的选择——新观点新学说学术沙龙文集(32)[C];2009年
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中国重要报纸全文数据库 前9条
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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2 刘勇;轮式阀微型压电泵的设计理论及试验研究[D];吉林大学;2012年
3 姜德龙;多腔串联压电泵结构设计及关键技术研究[D];吉林大学;2013年
4 何丽鹏;微小型主动阀压电泵的结构设计理论及控制系统的研究[D];吉林大学;2010年
5 李鹏;主动阀压电泵的理论与实验研究[D];吉林大学;2007年
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7 谢海峰;压电共振型隔膜泵的设计理论与试验研究[D];吉林大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 吴迪;液体混合用多入口压电泵的研究[D];吉林大学;2012年
3 王龙;共振型压电泵的设计理论与试验研究[D];吉林大学;2011年
4 贺文元;基于脉动消除的压电泵高精度闭环控制方法研究闭环控制方法研究[D];苏州大学;2014年
5 邓知森;脉动离心隔膜压电泵原理与试验[D];中国科学技术大学;2014年
6 李鹏;晶片式压电液压驱动器的设计与试验研究[D];吉林大学;2011年
7 王小冲;单晶片振子压电泵的疲劳分析与实验研究[D];吉林大学;2013年
8 郭宗信;软质锥壳形阀体压电泵的理论和实验研究[D];南京航空航天大学;2011年
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10 孙静;主被动阀结合的双腔串联压电泵研究[D];吉林大学;2009年
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