真空荧光显示器阴极灯丝的可靠性设计分析

摘要

为了确保真空荧光显示器(Vacuum Fluorescent Display, VFD)阴极灯丝发射电子的稳定性,建立了灯丝变形问题的简化模型,推导了在冲击载荷作用下挠度和最大应力的解析公式,通过与有限元计算结果对比证实了解析解的可靠性,并提出了灯丝关于结构参数可靠性设计的判据。结果表明:解析解准确地描述了不同冲击载荷下VFD阴极灯丝的变形问题;最大挠度与最大应力发生在冲击载荷和VFD灯丝中点重合的位置,两者均随着灯丝加长或变细而增大,且直径对这一增大幅度的影响更明显;VFD灯丝关于长度和直径的设计判据精准高效、简单可行。研究结果可为真空荧光显示器灯丝的可靠性设计给予定性支持,并为改进灯丝性能提供结构参数优化设计的定量依据。