某火控计算机印制板动力学特性仿真试验分析.pdf

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1、Vo1．39．No．5火力与指挥控制第39卷第5期May，2014FireControl&CommandControl2014年5月文章编号：1002—0640(2014)05—0168—04某火控计算机印制板动力学特性仿真试验分析李本，任国全，李冬伟，李高z(1．军械工程学院，石家庄050003；2．解放军75150部队，湖南衡阳421131)摘要：针对装备中火控计算机在振动冲击环境下印制电路板上的引脚及焊点处往往首先失效，但该处的应力大小又难以通过实验测得的特点，利用ANSYS有限元软件对火控计算机中轴角转换板进行动力学分

2、析—模态分析得到了其各阶固有频率和振型；谐响应分析求得了同一频率下不同位置的谐响应峰值；瞬态动力学分析确定了电路板在已知激励下各位置应力随时间变化曲线。其结果为进一步分析和研究元器件引脚及焊点失效提供了依据。同时，通过仿真可以找到电路板的薄弱环节并采取相应措施提高其可靠性。最后通过模态实验验证了模型的正确性。关键词：印制电路板，ANSYS，模态分析，谐响应分析，瞬态动力学分析中图分类号：TN603文献标识码：ADynamicsSimulationTestAnalysisofaPrintedCircuitBoardAttache

3、stoFireControlComputerLIBen，RENGuo-quan，LIDong-wei，LIGao(1．OrdnanceEngineeringCollege，Sh~iazhuang050003，China；2．Unit75150ofPLA，Hengyang421l31，China)Abstract：ForthecharacteristicthatthePCBpinsandsolderiointsattheshockandvibrationenvironmentforfirecontrolcomputerequip

4、mentareoftenthefirsttofailandthestresssizeiSdificulttomeasurebyexperiment．DynamicanalysisoftheaxialangleconverterboardwhichinthefirecontrolcomputerisanalyzedbyusingfiniteelementsoftwareANSYS．Themodalanalysisgetseachorderoffrequencyandmodeshape，harmonicresponseanalys

5、isobtainsthedifferentlocationspeakatthesamefrequency，transientdynamicanalysisdeterminesthestress—timeCHIVeatdifferentpositionofthePCBundertheknownexcitation．Asaresult，itprovidesabasisforfurtheranalysisandresearchoncomponentpinfailure．Atthesametime，thesimulationcanfi

6、ndtheweaklinksofthePCBandtaketheappropriatemeasurestoimproveitsreliability．Finally，usingthemodalexperimentverifiesthecorrectnessofthemode1．Keywords：PCB，ANSYS，modalanalysis，harmonicresponseanalysis，transientdynamicanalysis—行动力学分析，旨在通过分析了解到整个PCB的薄口弱环节，依此采取相应的措施提高其可靠性，

7、同时印制电路板(PCB)是电子设备的重要部件，其对元器件与PCB结合处的引脚及焊点位置进行响上承载了各类的电子元器件，在整个系统中发挥着应求解，为今后进一步分析和研究其在服役期间的重要作用。但是，在振动和冲击环境下，最先出现问失效规律提供依据。题的往往是电子元器件与PCB的结合处的引脚断轴角转换板简介裂或焊点开裂，导致电路失效，从而影响整个系统。基于理论计算与实验分析均比较困难的考虑，轴角转换板是一矩形平面板，其上安装有许多笔者借助有限元分析软件ANSYS对印制电路板进元件和模块，是火控计算机的核心部件。它的主要收稿日期：20

8、13—03—12修回日期：2013—05—07作者简介：李本(1989一)，男，湖南湘阴人，硕士研究生。研究方向：武器系统动力学。·168·(总第39—0908)火力与指挥控制2014年第5期由上可知，电路板的一阶固有频率为400．19Hz，最大变形发生在顶边位置，越靠近约束