摘要：机柜的内部零件的使用寿命和机柜的强度学和动力学有着重要的联系。所以本片文章就机柜的强度及动态性加以研究。为了寻求更加科学的方法，为机柜的设计提供借鉴和资料，使机柜的设计更加具有动态性和耐用性。本文从机柜的结构和设计要求方面首先进行了阐述，论述了其结构组成的材料，以及性能的好坏，并强调了机柜的设计要求，将其作为户外机柜研究的重点，并将机柜的安全性和可靠性作为设计的重点依据和参考方式。
关键词：户外机柜；结构优化；设计与验证
随着经济的不断发展，科技也不断得到完善，这就使得电子和电力产品被广泛的应用，例如交通、通讯和电力输送等机柜设备已经在人们的日常生活中成为必不可少的东西。机柜的使用范围十分重要和宽泛，这就使机柜在设计时要考虑其功能、重量、性能、体积和对环境的要求等多方面，设计机柜的结构需要运用多方面的科学知识，所以机柜的安全性和可靠性成为了人们关注的重点。电力的供应和保证通讯的畅通都对机柜的耐用性和可靠性提出了要求。例如在狂风暴雨、地震灾害发生时机柜要能对抗灾害带来的冲击和振动，将户外机柜和控制室的设备比较，户外的机柜在恶劣的环境下进行工作，对于机柜安全性和可靠性的影响要素有以下几方面：气候条件，机械的存放环境条件、辐射条件、系统运行条件和人为因素等，但是户外机柜的体积标准和其他的机柜设备一样，也必须按照规定的标准进行设计，这样才能保证机柜正常和平稳运行，想要有效地应对这些环境因素，只有在机柜的结构、设计和性能方面进行加固，使其更好的适应室外的工作环境，使设备正常的运行。
1机柜的简要概述及作用
现代计算机通讯的快速发展，机柜也跟随着不断的发展，正成为其重要的组成部分。数据中民的服务器、网络通信设备等IT设施，正在向着小型化、网络化、机架化的方向发展。而机柜，正在逐渐成为这个变化中的主角之一。它能帮助数据中民优化设备布局，简化结构，使整个数据机房更加的简洁美观。很多人把机柜看作是用来装IT设备的柜子。机柜是柜子，但并不仅仅如此。对于计算机本身而言，机柜同样有着和UPS电源重要的辅助作用。一个好的机构意味着保证计算机可以在良好的环境里运行。所以，机柜所超到的作用存在的身影。机柜系统性地解决了计算机应用中的高密度散热、大量线缆附设和管理、大容量配电及全面兼容不同厂商机架式设备的难题，从而使数据中民能够在高可用的环境下运行。
2户外机柜结构设计中应考虑的问题
在进行户外机柜结构设计时，一定要认识到最主要的问题——户外机柜承受的环境压力要比室内大。影响户外机柜的因素主要包括气候条件、生物条件、化学物质的活性条件、机械活性条件和电磁环境条件等。在设计时，应主要考虑以下 5 个方面的问题：①满足户外机柜的尺寸标准，从而实现机柜设备的标准化和系列化。②户外机柜的密封。露天工作环境中，密封是首先要解决的问题。③户外机柜内部温度和湿度的控制。湿热环境会缩短设备的使用寿命。④电磁兼容性和安全接地等物理方面的考虑。应提高机柜抗的干扰能力。⑤户外机柜的材料和表面涂覆。可提高机柜的抗腐蚀性。
3户外机构的结构形式和设计要求
从形式来看,户外机柜的内部结构分为插箱、功能单元、内部机械器件和内部零件等,可以有效的保障机柜的稳定性和可靠性,而在环境的影响下,需要户外机柜排除外界的干扰,保障设备和信息传输的安全性和稳定性,维护机械操作的正常运行和工作效率。户外机柜的结构多种多样,其结构主要是由底座、面板、机架和内部零件组成,户外机柜的材料主要有钢型材 与铝型材两种类型。
3.1由钢型材料组成的机柜
主要以钢型材为主的机柜是一个六面型的机柜框 架,除了前面的操作界面外,其他的几个面 都是由盖板与侧板组成的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆框架的支撑柱和底座及顶面都是由螺钉进行连接,也可以使用焊 接的方式将其连接,机柜框架的上下两个部分安装了法兰,因为这样便于安装,并且加固了整 体的稳固性。支撑整体的柱子都有标准的安装孔,为了方便侧板和导轨等零部件的安装。这种材料的机柜硬度和刚度较好,承受和适应能力较强,机柜的构件也较少,并且采集材料较 为方便,设计的时间较短,容易运输和安装,其本身结构也较为简单,有利于实现机柜的专业化和标准化。但是机柜也存在一定的缺陷,就是这种材质极易受外界的影响发生弯曲和变形,并且对机柜内部的清理较为困难,内部的防腐问题也没有一个有效的解决方案,这就使得型 材的质量很难得到保障,极易发生变形。
3.2由铝合金材料组成的机柜
用铝合金设计的机柜框架,除了前面的操作面板以外的五个面都是由盖板及侧板组成的,因 为铝型材不好进行连接,多以螺栓作为连接的工具,此外还增设了专门增加连接稳定度的连 接块。这种材料的机柜除了具有普通机柜都具有的特点以外,和钢型材机柜相比较,还具有重量较轻、外形美观和电阻小等特点。同样铝合金型机柜也有其本身的缺陷,其截面的设计精度较低,长度的变化不固定,并且连接性较弱,所以只能适用于轻型的设备,例如:车载设备。
4户外机柜结构设计的要求和重要性
4.1执行标准化模式
目前，机柜设计依据的标准是国家规定的现行标准GB 7267（电力系统保护屏尺寸）。执行标准模式可提高机柜的质量和工作效率，为机械维护和检查提供帮助。
4.2操作应简单，并定期维修
要加强对户外机柜结构的精密性设计，使之更加人性化，符合人的要求和习惯，从而方便操作和使用。此外，还要注意满足方便装卸的要求。
4.3实现产品的技术指标
在设计机柜时，要重视机柜箱体的硬度和刚度，避免各个零件之间因箱体变形而产生电器接触不良，进而影响电气运行的稳定性。在不同的环境下，要根据实际情况采取一定的方法提高设备的安全性、稳定性和耐用性，以保障技术指标的正常实现。
5户外机柜结构设计的理论模式
随着技术的不断进步，有限元方法得到了广泛应用和发展。有限元法与应用软件的配合为机柜结构设计提供了功能上的借鉴和参考。同时，有限元模式为机柜设计中使用的软件提供了参数标准，使设计更加科学化和标准化。由于人们对机柜性能的要求不断提高，传统的技术手段已无法满足这一需要，所以，在进行系统设计时，要收集足够的资料和信息，并在动力学的基础上发明机柜系统，同时，将传递函数作为参考函数，使设计更加精确。
6验证户外机柜结构优化设计的有效性
随着机柜设备的功能不断得到提高,机构变得越来越精巧和复杂,在网络技术的帮助之下,越来越多的设计人员使用网络创新技术来提高和完善设计的水平。对机柜的结构设计使用的是有限分析方法来强化设计的动力性和稳定性,并在动力学的基础止发明机柜系统，使设计更加精确，更好的适应变换的环境,并更好的应对环境对其产生的影响,保证机柜的正常工作及稳定的运行。
参考文献
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论文作者:吴亚昆
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/27
标签：机柜论文; 户外论文; 环境论文; 设备论文; 结构论文; 条件论文; 结构设计论文; 《基层建设》2017年第17期论文;