基于子结构方法的PCB板支撑布局优化.pdf

《基于子结构方法的PCB板支撑布局优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第4O卷第5期电子科技大学学报、，0i，40NO．52011年9月JournalofUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaSep．2011基于子结构方法fl~3PCB板支撑布局优化刘孝保r，杜平安2(1昆明理¨r大学机械电子I一程学院昆明650500：2．电子科技大学机械电子工程学院成都611731)【摘要】根据PCB板结构的特点，利用自由度凝聚技术给出了元器件模型的自由度凝聚方法，并在此基础上利用子结构安装技术给出了PCB板支撑布局优化建模方法。该方法大大缩减了

2、结构优化分析自由度的数量、并便于实现元器件组件计算结果的重用。提出了支撑点与PCB板节点不重合时的解决方法。利用遗传算法和ANSYS-~-次开发技术相结合，开发了支撑布局优化求解程序。优化算例结果表明该优化方法是有效的和可行的。关键词自由度凝聚；动态性能；遗传算法；子结构方法；PCB板：支撑布局优化中图分类号TP183文献标识码Adoi：10．3969／j．issn，1001—0548．2011．(】5．03lSupportPositionLayoutOptimizationMethodofPCBBasedonSubstr

3、uctureMethodLIUXiao．batandDUPing。an(1．SchoolofMechanical&ElectricalEngineering，KunmingUniversityofScience＆TechnologyKunming6505002．SchoolotMechatronicsEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaChengdu611731)AbstractByusingmethodofcondensationofd

4、egreeoffreedom，acondensationmethodofdegreeoffreedomforpartsandcomponentsisproposed，andbaseonthismethod，anewsupportpositionlayoutoptimizationmethodinprintedcircuitboardstructureisbuiltup．Thisoptimizationmethodmakescomputationamountreducegreatlyandreusethecondensati

5、onmodeleasily．Additionallybyusinggeneticalgorithmmethodandsecond—developtechnique，thesolvingSOftwareisdeveloped．Optimizationexamplesshowtheoptimizationmethodisfeasibleandeffectiveforengineeringprojects．Keywordscondensationofdegreeoffreedom；dynamicalproperty；geneti

6、calgorithm；methodofsubstructure；PCB；supportposition1ayoutoptimizationPCB板作为元器件的安装和支撑平台，是电子以获取PCB板动态性能的最优，因此优化计算时元设备的核心部件。不同支撑布局将会影响PCB板的器件的结构并没有改变。如果采用传统的动态性能刚度分布，进而影响动态性能，因而支撑布局优化优化方法，每次迭代分析时都必须对所有结构重新离散和计算，因而计算量很大。是提高PCB板动态性能最简便的措施。近年来，研为此，本文利用动态自由度凝聚技术I4J，以究人员对

7、PCB板布局优化进行了相关的研究，但主PCB上元器件作为凝聚对象建立了元器件的可重用要集中在元器件布局优化U-2I和布线优化l3两个方自由度缩减模型。下面以图1所示结构为例阐述元器面，对PCB板的支撑布局优化方面的研究较少。件缩减模型的建立方法。本文针对PCB板支撑布局优化的特点，建立了元器件的自由度凝聚方法~]PCB板支撑布局的优化方法，并提出了支撑位置~I3PCB板节点不重合的解决办法。在优化模型的求解上，结合ANSYS-~次开一发技术和遗传算法，开发了优化求解程序，并进行图1PCB板组件示意图了支撑布局优化方法的算例

8、验证。1．1元器件的离散1元器件模型的自由度凝聚首先对PCB板上的尢器件进行有限元离散，离PCB板支撑布局优化是通过改变支撑点的位置散后元器件的无阻尼振动方程为：收稿

9、1期：2010—07—21；修回日期：2010～12—01作者简介：刘孝保(1978～)，男，博士，讲师，主要从事结构仿真优化方面的研究