国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

螺栓緊固型印制板組件簡化建模研究

2013-03-29 02:11李思陽陳麗麗
現(xiàn)代電子技術(shù) 2013年2期

李思陽 陳麗麗

摘 要:螺栓緊固型印制電路板組件(PCBA)在航天領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。為了仿真獲得螺栓緊固型印制電路板組件的精確模態(tài)頻率,提高分析效率,必須對(duì)螺栓接觸中存在的復(fù)雜非線性行為進(jìn)行簡化建模處理。針對(duì)螺接型PCBA,提出螺栓連接的簡化建模方案,利用ANSYS?Workbench仿真軟件,在各方案下進(jìn)行仿真模態(tài)分析。通過模態(tài)仿真與掃頻試驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差分析比較,得到了螺接型PCBA的高效準(zhǔn)確的建模方案。利用該方案對(duì)螺接型PCBA簡化建模,獲得的模態(tài)分析結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合很好。

關(guān)鍵詞:印制板組件; 螺栓緊固; 簡化建模; 模態(tài)仿真

中圖分類號(hào):TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004?373X(2013)02?0068?03

0 引 言

星載電子設(shè)備在運(yùn)輸、發(fā)射、工作過程中都要經(jīng)歷惡劣的振動(dòng)環(huán)境,其振動(dòng)可靠性問題一直是航天關(guān)注的焦點(diǎn)。印制電路板組件(PCBA)又是振動(dòng)問題的核心。為提高印刷電路板組件的抗振性能,航天領(lǐng)域多采用螺栓緊固方式,將印制板與加強(qiáng)筋連接加固。但螺栓連接中存在摩擦、非線性邊界約束及螺栓預(yù)緊力的影響[1?2],給仿真獲得螺接型PCBA的模態(tài)頻率帶來困難。不掌握結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率,避開外部激勵(lì)頻率,抗振問題就無從談起[3]。因此在有限元仿真過程中,合理簡化螺栓建模及接觸,降低模態(tài)分析誤差,對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員了解螺接型PCBA的動(dòng)態(tài)特性,解決抗振問題具有重要意義。

本文針對(duì)螺栓緊固型PCBA,提出四種螺栓建模及接觸簡化方案。

在4種方案下,利用ANSYS?Workbench仿真軟件,對(duì)目標(biāo)PCBA分別建模仿真,得出仿真模態(tài)頻率與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差,并比較大小,從而提出分析精度高、時(shí)間省的建模方案。

1 螺栓緊固型PCBA模態(tài)分析

1.1 螺栓緊固型PCBA有限元建模

進(jìn)行模態(tài)分析的有限元建模方案如下:

方案1:忽略螺釘實(shí)體,忽略安裝孔,將PCB與框架接觸面綁定。

方案2:忽略螺釘實(shí)體,建立PCB安裝孔特征,將PCB安裝孔邊與框架接觸面綁定。

方案3:將螺釘模型簡化為圓柱,將PCB安裝孔和框架安裝孔分別與圓柱接觸面綁定,忽略預(yù)緊力。

方案4:建立螺釘模型,忽略螺紋特征,將印制板上表面和螺釘帽接觸面綁定,在螺栓柱與印制板孔接觸面施加400 N預(yù)緊力,再將螺栓柱與框架孔接觸面綁定[4]。

依據(jù)以上各方案,對(duì)目標(biāo)螺接型PCBA建立三維模型,印制板為FR?4環(huán)氧玻璃纖維板,尺寸為237 mm×160 mm×2.0 mm,左右板面中心處裝聯(lián)有3D?PLUS公司的SOP封裝芯片,實(shí)物及整板模型圖如圖1所示,方案4螺栓連接局部特征如圖2所示。

3 結(jié) 語

(1)在只關(guān)注1階模態(tài)頻率時(shí),方案2~4都可以滿足模態(tài)分析精度要求;在關(guān)注多階模態(tài)頻率時(shí),尤其要基于模態(tài)結(jié)果繼續(xù)進(jìn)行振動(dòng)應(yīng)力分析時(shí),建議使用方案4建立有限元模型,應(yīng)力計(jì)算結(jié)果將更加精確。

(2)使用方案4對(duì)螺栓緊固型PCBA建立有限元模型,仿真模態(tài)結(jié)果更加接近實(shí)際螺栓安裝情況下組件結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率。

參考文獻(xiàn)

[1] BURSI O S, JASPERT J P. Benchmarks for finite element modeling of bolted steel connections [J]. Construct Steel Res., 1997, 43: 17?42.

[2] KWON Y D, GOO N S, KIM S Y, et al. Finite element modeling for static and dynamic analysis of structures with bolted joints [J]. Key Engineering Materials, 2006, 306/308: 547?552.

[3] 王紅芳,趙玫,徐曉,等.基于動(dòng)態(tài)特性的印制板結(jié)構(gòu)改進(jìn)[J].振動(dòng)與沖擊,2000(1):49?51.

[4] MONTGOMERY Jerome. Methods of modeling bolts in the bolted joint [C]// Ansys World User Conference. Pennsylvania, USA: ANSYS, Inc., 2006: 111?121.

[5] 王建江.ANSYS 11.0結(jié)構(gòu)與熱力學(xué)有限元分析[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.

[6] 吳志廣,喬永利.螺栓連接件力學(xué)特性計(jì)算與模態(tài)試驗(yàn)對(duì)比分析[J].機(jī)械工程師,2012(2):100?101.

[7] 許京荊.ANSYS 13.0 Workbench 數(shù)值模擬技術(shù)[M].北京:中國水利水電出版社,2012.

[8] 方偉奇,王克軍,張明.某機(jī)載電子設(shè)備振動(dòng)模態(tài)與頻響分析[J].電子機(jī)械工程,2010(5):49?53.

[9] 李曉軍,張雨,王玉國,等.通過掃頻激振確定高速列車門系統(tǒng)固有頻率[J].南京工程學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2011(9):1?5.

[10] KIM Jeong, YOON Joo?Cheol, KANG Beom?Soo. Finite element analysis and modeling of structure with bolted joints [J]. Applied Mathematical Modelling, 2007, 31: 895?911.

平顶山市| 施甸县| 平邑县| 武清区| 调兵山市| 晋江市| 曲沃县| 沙田区| 井冈山市| 南宫市| 滕州市| 马关县| 宁强县| 湟源县| 吐鲁番市| 顺义区| 车险| 额尔古纳市| 保康县| 阜宁县| 南皮县| 深水埗区| 丹棱县| 杨浦区| 壤塘县| 仙居县| 托克逊县| 咸丰县| 德令哈市| 定陶县| 合水县| 长丰县| 会泽县| 建宁县| 深圳市| 华坪县| 定边县| 龙胜| 盐源县| 乌拉特前旗| 珠海市|