物联网机箱设备是物联网系统的核心部分,其可靠性和稳定性决定了物联网的发展。受限于工作条件,这些设备经常工作在温度或振动条件恶劣的环境中,振动尤其是基础振动可能会导致触点松动、开路或其他接触问题,这些问题在系统故障原因中占一定的比例。由于机箱结构的复杂性,其内部单个部件的振动分析并不能解决在系统工作中遇到的振动问题,因此,需要利用系统的模拟和实验来监测和增强结构的健康状况。本文以某型号物联网机箱设备为研究对象,利用实验和有限元仿真两种方法,从部件到系统依次对其固有频率、模态振型和谐响应等动力学特性进行了深入分析,根据分析的结果找出系统的薄弱点,针对性地提出改进措施并进行验证。首先,针对机箱实际的三维物理模型,根据结构的特点和要分析的内容,对模型进行合理的简化,去除不必要的细节特征,简化螺钉、接插件等结构,对散热片等部分复杂结构进行等效,以降低后续计算的难度,提高结果的准确性。然后,利用激光测振仪按照部件-半装配体-装配体的顺序依次对结构进行实验分析,得到部件与装配体的固有频率和振型,再使用有限元软件ANSYS对对应的各个模型进行仿真分析。通过对比部件的固有频率和模态对有限元参数进行调整,得到材料的特性参数和零件间的接触刚度;通过对比半装配体和装配体的固有频率、模态振型和谐响应,得到部件之间的接触刚度。最后,将仿真分析和实验一致的模型作为设备等效的计算模型,找出机箱结构中的薄弱点,分析振动的传递路径,并针对不同的模态下振动剧烈的位置提出结构优化措施。将优化后的设备进行实验和仿真分析,结果表明优化措施是有效的。本文的分析流程和方法为类似设备的减振降噪提供了参考。