机载印制电路板振动特性与优化设计研究

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1、中图分类号：V240.2论文编号：102870218-S091学科分类号：082502硕士学位论文机载印制电路板振动特性与优化设计研究研究生姓名王文博学科、专业航空宇航推进理论与工程研究方向结构强度与振动指导教师漆文凯副教授南京航空航天大学研究生院能源与动力学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEnergyandPowerEngineeringResearchonVibrationCharacteristicsandOptimizationDesignofA

2、irbornePrintedCircuitBoardAThesisinAerospacePropulsionTheoryandEngineeringbyWangWenBoAdvisedbyAssociateProf.QiWenKaiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含

3、为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：____________日期：____________南京航空航天大学硕士学位论文摘要机载电子设备主要用于实施空中警戒，提供准确的航行信息，其工作可靠性直接关系着飞机的飞行安全。印制电路板是机载电子设备的主要部件，在工作时会受到不同形式的振动载荷，为了提高机载电子设备的工作可靠性，必须对印制电路板的振动特性进行分析。针对印制电路板，本文主

4、要做了以下四个方面的研究：1）论文采用局部均匀化思想，提出了一种面向元器件动态性能分析的PCB板的简化算法，基于C++与ANSYS的APDL语言，开发了机载印制电路板振动特性分析平台；在此基础上，建立了一种基于粒子群算法的机载印制电路板支撑布局优化方法，通过具体算例讨论了四点支撑的最优布局方案。2）根据实际印制电路板的结构特点，建立了印制电路板的有限元精细模型；开展了目标印制电路板的模态试验，并与有限元仿真结果进行了对比，结果表明：模态试验结果与仿真分析结果吻合性较好，验证了所建立的有限元模型的正确性。3）根据国军标对军用设备的环境试验要求，分别对有限元精细模型进行了随机振动分

5、析、谐响应分析以及瞬态响应分析，较为系统的掌握了目标印制电路板在不同基础激励下的动力学响应特点，并讨论了在不同弹性边界条件下，印制电路板的振动响应变化规律，所得结论为开展机载印制电路板的抗振设计提供了理论依据。4）根据印制电路板的动态特性抗振优化目标，详细讨论了印制电路板的安装方式、预应力安装以及加强筋布置等对印制电路板振动特性的影响，提出了印制电路板的抗振设计方案。关键词：机载电子设备，印制电路板，有限元，振动响应，抗振设计I机载印制电路板振动特性与优化设计研究ABSTRACTAirborneelectronicequipmentismainlyusedfortheimple

6、mentationofairalert,andcanprovideaccuratenavigationinformation.Thereliabilityofairborneelectronicequipmentisdirectlyrelatedtotheflightsafetyoftheaircraft.Printedcircuitboardsarethemaincomponentsofon-boardelectronics.Itissubjectedtodifferentformsofvibrationalloadsatwork.Inordertoimprovetheope

7、rationalreliabilityofairborneelectronicequipment,thevibrationcharacteristicsoftheprintedcircuitboardmustbeanalyzed.Forprintedcircuitboards,thispapercontainsthefollowingfouraspectsofresearch:1)Inthepaper,usingtheideaoflocalhomogenization,asimplified