安检设备用X射线源热仿真研究

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安检机是防范恐怖主义、保证公共安全以及打击违禁品运输的重要设备，其重要性已经越来越受到国内外的重视。 射线源作为安检机的核心部件之-，其技术指标与可靠性的高低都与安检机的整体性能息息相关。目前，随着对安检机穿透能力、分辨能力等技术指标要求的不断提高， 射线源的发射功率也随之不断增大，导致其内部工作温度进-步升高，进而对安装在射线源内部的电子元件的工作可靠性产生了不利影响 。据统计，电子元件的主要失效形式是热失效，随着温度的升高，其失效率呈指数增长趋势，甚至部分元件环境温度每升高 10C，失效率增大 1倍以上，因此称为l0。c法则 。但由于X射线源工作时将发出对人体有害的 射线，要测量在真空条件下密封在射线源内部的电子元件温度，采用常规测量方法是非常困难的。

现阶段，对 射线源进行热设计通常是采用计算法，结合以往经验，应用热力学计算公式进行估算，加工出样品后，再通过大量不同工况实验进行测试 ，如不能满足设计要求，就要经历再设计、再加工、再实验的复杂过程。显然，这种热设计方法往往会增加大量的设计成本，因此，亟须采用新的设计方法-热仿真计算，来解决产品热设计阶段的复杂问题。

2 X射线源热力学分析2.1 X射线源热力学基础理论(1)热传导171：物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递称为热传导，热传导的基本规律是傅里叶定律，其数学表达式为：q-k (1) 式中：q-热流密度(w，mz)； -导热系数，负号表示热量流向温度降低的方向；A -换热温差；△ 冷热两端的距离。

(2)热对流：热对流是指流体与固体表面接触，由于温差的存在而引起热量的交换。热对流可以分为两类：自然对流和强迫对流。热对流的公式为： 。

来稿日期：2012-07-17作者简介：李 吴，(1985-)，男，北京人，助理工程师，硕士，主要研究方向：射线源的结构和热设计No.5Mav.201 3 机 械 设计 与 制造 2l5根据专家意见确定-个比较合理可靠的相似度阈值 ，来对相似案例进行筛眩案例选取相似度大于0.7的案例，因此案例3跟案例 4将会被保留。

3.3案例改写与保存通过上述方法选择出相似案例后，可认为案例同目标问题之间的相似就等同于案例间隔和问题间隔之间的相似。对于所选出的案例，利用公式(3)来重新计算其各个属性的相似度 ，如表 5所示。

表 5改写后的案例各个属性的相似度表Tab.5 The Case of Each Atribute SimilarityTable after Rewrite利用公式(2)重新算得改写后的案例总体相似度 ，如表 6所示。

表6改写后的案例总体相似度表Tab.6 The Case Overal Similarity Table after Rewrite3.4确定目标案例间隔根据公式(4)计算得到目标案例对应于各个相似案例的维修间隔，如表 7所示。

表 7相似案例的维修间隔表Tab.7 The Maintenance IntervaI Table of Similar Cases根据公式(4)得到平均间隔为I'1575。

最后按照公式IINT(， /5000.5)x500进行数据规整处理得出最后结果为：T1500FH。

4结束语详细论述了案例的表示、选择和改写，并以中国民航飞行学院初级教练机 CESSNA172R为例，确定目标案例的维修间隔。从结果可以看出，CESSNA公司给出的该任务的标准检查间隔值为1600FH，而CBR方法计算结果为 1500FH，其相对误差为6.25%。

通过 CBR得到的结果是可信的，且这个误差也在允许范围之内，因此，对于飞机确定维修间隔来说，基于 CBR方法确定的这个维修间隔也是完全可以接受的。最后 ，CBR方法是根据以往的经验，以此来估计出新目标的相应属性，因此，本算法为飞机在使用维修中也提供了有价值的依据。