本文關(guān)鍵詞：基于模型修正的螺栓連接采編單元動力學(xué)建模與隨機(jī)響應(yīng)

  更多相關(guān)文章： 螺栓連接 屜式印制電路板 靈敏度分析 模型修正 隨機(jī)響應(yīng)分析

【摘要】：隨著我國航空航天事業(yè)的快速發(fā)展,飛行器上電子設(shè)備越來越多,電子設(shè)備在試驗、裝配與工作中經(jīng)常會受到各種隨機(jī)力的影響,出現(xiàn)各種各樣的故障。為了保證電子設(shè)備的可靠性,有必要使用有限元方法對它進(jìn)行動力學(xué)分析。然而由于電子設(shè)備逐漸趨于小型化、模塊化、復(fù)雜化,有限元建模中的不確定因素和簡化方法,使得模型預(yù)示精度無法滿足工程要求,因此對有限元模型進(jìn)行參數(shù)修正并利用其分析電子設(shè)備固有特性與響應(yīng),對航天器上電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與振動控制具有重要意義。本文以航天器上某采編單元為研究對象,采用先局部后整體的研究思路,經(jīng)過合理簡化,基于靈敏度分析與螺栓建模誤差確定了設(shè)計變量與目標(biāo)函數(shù),然后對印制板部件材料參數(shù)進(jìn)行修正,實現(xiàn)了對螺栓連接型組合結(jié)構(gòu)的有限元建模,提高了模型預(yù)示精度,減小了計算時間。最后本文還對整體模型進(jìn)行了動力學(xué)分析。具體研究內(nèi)容如下:首先,討論了印制電路板和連接結(jié)構(gòu)的簡化建模方法,提出了使用局部有限元成型法對印制板部件進(jìn)行簡化并使用粘連方式對部件連接進(jìn)行簡化的方法,使用ANSYS有限元軟件初步建立了印制板部件和采編單元整體的有限元模型;其次,研究了ANSYS概率設(shè)計模塊中靈敏度分析方法,使用ANSYS靈敏度分析方法計算了印制板部件特征值對結(jié)構(gòu)材料參數(shù)的靈敏度,提出使用框架、基板、元件、連接板材料參數(shù)值和傳感器質(zhì)量作為參數(shù)修正的設(shè)計變量,使用頻率誤差和MAC對角線值構(gòu)造目標(biāo)函數(shù);然后,研究了使用ANSYS優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行模型修正的方法,分別對三種印制板部件進(jìn)行參數(shù)修正,并通過改變結(jié)構(gòu)邊界條件驗證了修正后參數(shù)的有效性,從而獲得了預(yù)示精度較高的印制板部件有限元模型,并分析了印制板部件的固有特性;最后,將修正后印制板部件的材料參數(shù)應(yīng)用到采編單元整體模型中,獲得具有較高預(yù)示精度的采編單元有限元模型,使用ANSYS模態(tài)分析與譜分析模塊,對采編單元進(jìn)行模態(tài)分析與隨機(jī)振動分析,計算了結(jié)構(gòu)敏感部位的響應(yīng)功率譜密度和響應(yīng)均方根值并分析其加速度和應(yīng)力響應(yīng)的特點,為整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及元件布置提供理論支撐。
【關(guān)鍵詞】：螺栓連接 屜式印制電路板 靈敏度分析 模型修正 隨機(jī)響應(yīng)分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V443
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題來源、研究目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 印制電路板動力學(xué)分析研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 靈敏度分析研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 模型修正技術(shù)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡析14-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容15-16
• 1.4 本文研究方案16-17
• 第2章 航天器采編單元簡化建模研究17-26
• 2.1 采編單元建�；纠碚�17-20
• 2.1.1 印制電路板建模方法17-18
• 2.1.2 連接結(jié)構(gòu)建模方法18-20
• 2.2 采編單元有限元建模20-25
• 2.2.1 印制板部件有限元建模20-23
• 2.2.2 采編單元整體有限元建模23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 基于ANSYS的印制板部件特征靈敏度分析26-36
• 3.1 特征靈敏度分析基本理論26-28
• 3.1.1 特征靈敏度計算26-27
• 3.1.2 基于ANSYS的靈敏度分析27-28
• 3.2 印制板部件靈敏度分析28-35
• 3.2.1 交流單元靈敏度分析28-31
• 3.2.2 直流單元靈敏度分析31-33
• 3.2.3 控制單元靈敏度分析33-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 第4章 基于優(yōu)化設(shè)計的印制板部件模型修正36-60
• 4.1 基于模態(tài)參數(shù)模型修正方法的基本理論36-41
• 4.1.1 模型縮聚理論36-37
• 4.1.2 模型相關(guān)性分析理論37-38
• 4.1.3 基于ANSYS優(yōu)化設(shè)計的模型修正方法研究38-41
• 4.2 基于優(yōu)化設(shè)計的印制板部件參數(shù)模型修正41-59
• 4.2.1 模態(tài)試驗41-43
• 4.2.2 優(yōu)化設(shè)置43
• 4.2.3 參數(shù)修正結(jié)果分析43-53
• 4.2.4 修正參數(shù)驗證53-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 第5章 采編單元模態(tài)分析與隨機(jī)響應(yīng)分析60-75
• 5.1 ANSYS模態(tài)分析60-61
• 5.2 隨機(jī)振動基本理論61-64
• 5.2.1 隨機(jī)過程描述61-62
• 5.2.2 多自由度系統(tǒng)在隨機(jī)激勵下的響應(yīng)62
• 5.2.3 輸入和輸出的功率譜密度函數(shù)62-63
• 5.2.4 隨機(jī)振動與失效63-64
• 5.2.5 ANSYS隨機(jī)振動分析64
• 5.3 采編單元模態(tài)分析64-66
• 5.4 采編單元隨機(jī)響應(yīng)分析66-74
• 5.4.1 加速度功率譜密度分析67-73
• 5.4.2 應(yīng)力功率譜密度分析73-74
• 5.5 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-77
• 參考文獻(xiàn)77-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果82-84
• 致謝84

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：609098