【摘要】：本文以伺服機(jī)構(gòu)及控制其工作的電路板電子艙為研究對(duì)象,根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際承受的綜合環(huán)境,仿真分析了綜合環(huán)境下的溫度和力學(xué)特性。其中伺服機(jī)構(gòu)主要進(jìn)行了溫度環(huán)境和溫度-振動(dòng)綜合環(huán)境下的仿真分析;電子艙針對(duì)其自身的發(fā)熱散熱,對(duì)其進(jìn)行了穩(wěn)定工作情況下的溫度分布仿真分析。運(yùn)用Icepak對(duì)對(duì)電子艙進(jìn)行熱仿真,與傳統(tǒng)的有限元熱分析不同,本文在電子艙熱分析研究中首先考慮了PCB板導(dǎo)熱率的各向異性,仿真結(jié)果達(dá)到了電路板級(jí)別,其次綜合考慮了所有元器件之間的輻射、重力、自然對(duì)流等物理?xiàng)l件。首先綜合電子艙的幾何模型和帶有布線信息的電路模型在Icepak中建立整體的有限元模型,根據(jù)各元器件實(shí)際穩(wěn)定工作的熱耗和環(huán)境邊界條件,仿真得到了電子艙的溫度分布情況,并通過(guò)溫度巡檢儀測(cè)溫試驗(yàn)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,最后根據(jù)仿真得到的溫度分布情況對(duì)電子艙整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局進(jìn)行了評(píng)價(jià)。運(yùn)用順序耦合的方法在ANSYS/Workbench對(duì)伺服機(jī)構(gòu)在溫度-振動(dòng)綜合環(huán)境下的力學(xué)特性進(jìn)行仿真分析。根據(jù)伺服機(jī)構(gòu)不同零部件之間真實(shí)的連接接觸形式,綜合考慮固定和摩擦,給仿真模型設(shè)置了不同的接觸類(lèi)型。首先在ANSYS/Workbench中建立伺服機(jī)構(gòu)的有限元模型,施加不同工況下的環(huán)境溫度,得到不同工況模型的溫度場(chǎng)分布,作為靜力學(xué)的溫度載荷計(jì)算溫度應(yīng)力,溫度應(yīng)力作為預(yù)應(yīng)力計(jì)算出不同溫度下伺服機(jī)構(gòu)的模態(tài),最后根據(jù)模態(tài)疊加法計(jì)算出機(jī)構(gòu)在溫度-隨機(jī)振動(dòng)綜合環(huán)境下的力學(xué)響應(yīng)。對(duì)伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行溫-振綜合環(huán)境下測(cè)應(yīng)變?cè)囼?yàn),試驗(yàn)在溫-濕-振綜合試驗(yàn)臺(tái)中進(jìn)行,通過(guò)對(duì)測(cè)點(diǎn)試驗(yàn)仿真數(shù)值的對(duì)比驗(yàn)證仿真的正確性。通過(guò)對(duì)比伺服機(jī)構(gòu)不同溫度環(huán)境下的仿真結(jié)果,分析溫度條件對(duì)機(jī)構(gòu)模態(tài)以及隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)的影響,同時(shí)分析評(píng)價(jià)了伺服機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),為進(jìn)一步研究伺服機(jī)構(gòu)的多種環(huán)境綜合條件下的力學(xué)特性提供基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TJ760.3

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本文編號(hào)：2605914