仪器仪表(instrumentation)是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均属于仪器仪表。广义来说,仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能,例如用于工业生产过程自动控制中的气动调节仪表,和电动调节仪表,以及集散型仪表控制系统也皆属于仪器仪表。
仪器是科学技术发展的重要“工具”。著名科学家王大珩先生指出,“机器是改造世界的工具,仪器是认识世界的工具”。仪器是工业生产的“倍增器”,是科学研究的“先行官”,是军事上的“战斗力”,是现代社会活动的“物化法官”。不言而喻,仪器在当今时代推动科学技术和国民经济的发展具有非常重要的地位。
仪器仪表是多种科学技术的综合产物,品种繁多,使用广泛,而且不断更新,有多种分类方法。按使用目的和用途来分,主要有量具量仪、汽车仪表、拖拉机仪表、船用仪表、航空仪表、导航仪器、驾驶仪器、无线电测试仪器、载波微波测试仪器、地质勘探测试仪器、建材测试仪器、地震测试仪器、大地测绘仪器、水文仪器、计时仪器、农业测试仪器、商业测试仪器、教学仪器、医疗仪器、环保仪器等
仪器仪表结构组成部分非常多,比如传感部分,接受部分,封装部分,电路部分等等。有限元分析技术主要研究仪器仪表以下特征:
1.外壳结构强度;
2.外壳破裂分析;
3.外壳跌落分析;
4.整机跌落、配重、碰撞特性分析;
5.电路板散热分析;
6.电路板性能研究;
7.封装特性;
8.跌落损坏研究;
9.按键疲劳特性;
10.散热特性研究;
11.电磁隔离特性;
12.便携性研究;
13.可维修性;
14.仪器可靠性;
15.防水,防尘,浸水研究等。
仪器仪表涉及的有限元分析类型主要包括:结构静力学分析,结构动力学分析,非线性结构分析,传热分析,电路、电机、电磁分析等。主要应用软件包括ansys、abaqus、adina以及ls-dyna等。
仪器仪表产品在有限元分析中的重点内容包括模型简化、网格划分(比如抽中面)、特种工况梳理、非线性分析、特种材料属性添加等。