本文關(guān)鍵詞：某型功放電子設(shè)備隔振系統(tǒng)改進設(shè)計及試驗驗證

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【摘要】：航空航天電子設(shè)備工作環(huán)境十分惡劣,在使用過程中要承受較大的振動沖擊載荷作用,其隔振系統(tǒng)動態(tài)特性的好壞將直接影響電子設(shè)備使用的可靠性和安全性。隔振系統(tǒng)作為電子設(shè)備減振緩沖的重要裝置,對其進行減振改進或優(yōu)化設(shè)計是保證電子設(shè)備在惡劣振動環(huán)境下正常工作的主要手段之一。因此,有必要展開對電子設(shè)備隔振系統(tǒng)的設(shè)計研究。本論文是以某型機載功放電子設(shè)備為研究對象,對其隔振系統(tǒng)進行了改進設(shè)計�；谀B(tài)分析理論和隨機振動分析理論,對功放電子設(shè)備進行動力學(xué)仿真分析,了解了該功放電子設(shè)備的動態(tài)特性。然后使用ANSYS Workbench軟件對功放電子設(shè)備安裝架進行優(yōu)化設(shè)計,分別采用尺寸優(yōu)化、改變材料及更改結(jié)構(gòu)的方法,對安裝架安裝沉孔處結(jié)構(gòu)的優(yōu)化問題提出了4種解決方案。對4種設(shè)計方案先用一個足夠大的力來替代隨機振動載荷作用,進而對其進行疲勞強度仿真分析,并對比分析各方案等效應(yīng)力和疲勞安全系數(shù)的大小,得到最佳設(shè)計方案,通過隨機振動仿真分析加以驗證。在了解功放電子設(shè)備動態(tài)特性和振動試驗夾具設(shè)計要求的基礎(chǔ)上,利用HyperWorks軟件中的OptiStruct模塊對其振動試驗所用的試驗夾具進行了拓撲優(yōu)化設(shè)計,得到一個性能良好的試驗夾具。通過對隔振系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)的分析和計算,進而對本文所研究的功放電子設(shè)備隔振系統(tǒng)中的減振器進行了選型,并通過試驗驗證了該隔振系統(tǒng)的可靠性。試驗結(jié)果表明:經(jīng)改進后的隔振系統(tǒng)其減振效果有所提高,共振峰值得到明顯改善,并且安裝架和減振器的可靠性得到提高。
【關(guān)鍵詞】：電子設(shè)備 隔振系統(tǒng) 振動試驗夾具 拓撲優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB535;V243
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題研究的目的和意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢11-14
• 1.2.1 隔振系統(tǒng)國內(nèi)外現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 振動試驗夾具研究國內(nèi)外現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 發(fā)展趨勢14
• 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排14-16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 2 功放電子設(shè)備動力學(xué)分析17-32
• 2.1 功放電子設(shè)備結(jié)構(gòu)特點及模型簡化17-19
• 2.1.1 功放電子設(shè)備結(jié)構(gòu)特點17
• 2.1.2 功放電子設(shè)備模型簡化17-19
• 2.2 功放電子設(shè)備有限元模型網(wǎng)格劃分及約束加載19-22
• 2.2.1 有限元模型網(wǎng)格劃分19-20
• 2.2.2 有限元模型中各構(gòu)件間連接方式的建立20-21
• 2.2.3 減振器的等效處理和約束施加21-22
• 2.3 功放電子設(shè)備模態(tài)分析22-26
• 2.3.1 模態(tài)分析理論22-23
• 2.3.2 模態(tài)仿真分析結(jié)果23-26
• 2.4 功放電子設(shè)備隨機振動分析26-31
• 2.4.1 隨機振動分析理論26-28
• 2.4.2 隨機振動仿真分析結(jié)果28-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 3 功放電子設(shè)備安裝架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計32-49
• 3.1 功放電子設(shè)備安裝架簡介32-33
• 3.2 安裝架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案33-35
• 3.3 安裝架結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化35-41
• 3.3.1 疲勞分析簡介35-36
• 3.3.2 安裝架有限元模型的建立36-37
• 3.3.3 安裝架有限元模型網(wǎng)格劃分及材料參數(shù)37-38
• 3.3.4 安裝架有限元模型約束及載荷加載38-39
• 3.3.5 安裝架有限元模型仿真分析結(jié)果39-40
• 3.3.6 安裝架有限元模型尺寸優(yōu)化40-41
• 3.4 安裝架上減振器安裝沉孔結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化設(shè)計41-45
• 3.4.1 減振安裝沉孔處結(jié)構(gòu)形式設(shè)計優(yōu)化方案41-43
• 3.4.2 不同設(shè)計方案疲勞強度分析43-45
• 3.5 不同設(shè)計方案疲勞仿真分析結(jié)果對比45-46
• 3.6 安裝架結(jié)構(gòu)設(shè)計方案整機隨機振動仿真分析及對比46-48
• 3.6.1 功放電子設(shè)備結(jié)構(gòu)配重模型建立46-47
• 3.6.2 最優(yōu)方案與原始方案整機隨機振動仿真分析及對比47-48
• 3.7 本章小結(jié)48-49
• 4 振動試驗夾具拓撲優(yōu)化設(shè)計49-73
• 4.1 振動試驗夾具優(yōu)化設(shè)計背景49-50
• 4.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計簡介及分類50-51
• 4.2.1 尺寸優(yōu)化50-51
• 4.2.2 形狀優(yōu)化51
• 4.2.3 拓撲優(yōu)化51
• 4.3 拓撲優(yōu)化設(shè)計理論基礎(chǔ)51-59
• 4.3.1 拓撲優(yōu)化設(shè)計理論發(fā)展簡介51-52
• 4.3.2 拓撲優(yōu)化設(shè)計理論52-59
• 4.4 軟件仿真工具介紹59-60
• 4.4.1 仿真軟件的選擇59
• 4.4.2 HyperWorks軟件介紹59-60
• 4.5 振動試驗夾具的介紹60-61
• 4.6 振動試驗夾具設(shè)計要求61-62
• 4.7 振動試驗夾具拓撲優(yōu)化設(shè)計62-72
• 4.7.1 振動試驗夾具拓撲優(yōu)化流程62-63
• 4.7.2 振動試驗夾具拓撲優(yōu)化模型63-64
• 4.7.3 網(wǎng)格劃分64-65
• 4.7.4 材料定義及約束加載65
• 4.7.5 有限元模型模態(tài)仿真分析結(jié)果65-67
• 4.7.6 拓撲優(yōu)化分析67
• 4.7.7 模型修改及二次優(yōu)化67-70
• 4.7.8 結(jié)果與結(jié)論70-72
• 4.8 本章小結(jié)72-73
• 5 隔振系統(tǒng)整體設(shè)計及試驗驗證73-81
• 5.1 隔振系統(tǒng)整體參數(shù)設(shè)計要求73
• 5.2 減振器的布局與選型73-76
• 5.2.1 減振器的布置73
• 5.2.2 減振器的選擇73-76
• 5.3 試驗測試過程介紹76-78
• 5.3.1 試驗測試平臺介紹76-77
• 5.3.2 設(shè)備和夾具的裝夾77
• 5.3.3 傳感器測點布置77-78
• 5.3.4 試驗數(shù)據(jù)提取和處理78
• 5.4 試驗驗證及分析78-80
• 5.5 試驗結(jié)論80
• 5.6 本章小結(jié)80-81
• 6 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 全文總結(jié)81-82
• 6.2 展望82-83
• 參考文獻83-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果87-88
• 致謝88-89

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