可靠性仿真試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介振動(dòng)篇專題培訓(xùn)課件

可靠性仿真試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介——振動(dòng)篇可靠性仿真試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介——振動(dòng)篇1主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)介紹4振動(dòng)仿真試驗(yàn)實(shí)例介紹主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模2振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種新的電子元器件封裝技術(shù)，這要求我們找到能夠在短期內(nèi)評(píng)估其可靠性的技術(shù)。傳統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)方法正面臨著巨大的挑戰(zhàn)?。。‖F(xiàn)代軍用電子設(shè)備的高可靠性要求需要我們應(yīng)該在設(shè)計(jì)階段就不斷提高產(chǎn)品的可靠性。傳統(tǒng)的可靠性增長(zhǎng)方法：

設(shè)計(jì)-制造-試驗(yàn)-修改這種方法非常昂貴且耗時(shí)。有沒有解決這一問題的方法？產(chǎn)品的可靠性是設(shè)計(jì)出來、生產(chǎn)出來的；融合于性能設(shè)計(jì)的可靠性設(shè)計(jì)和優(yōu)化是解決這一問題的最根本方法。故障物理方法振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種新的電子元器3可靠性理論和技術(shù)的發(fā)展數(shù)學(xué)物理模糊對(duì)故障規(guī)律的認(rèn)識(shí)方法認(rèn)為故障具有隨機(jī)性,可以采用恒定故障率指數(shù)分布和無限壽命模型來描述,對(duì)其可靠性的評(píng)價(jià)主要采用模擬驗(yàn)證驗(yàn)證和統(tǒng)計(jì)評(píng)估。認(rèn)為故障具有確定性,可以用故障物理模型來描述，即可靠性物理。同時(shí)認(rèn)為電子產(chǎn)品也會(huì)隨著時(shí)間而逐漸退化直至故障，既電子產(chǎn)品壽命是有限的。故障具有模糊性,因而可以用模糊模型來描述。僅處于理論研究階段?？煽啃岳碚摵图夹g(shù)的發(fā)展數(shù)學(xué)物理模糊對(duì)故障規(guī)律的認(rèn)識(shí)方法認(rèn)為故4故障物理的基本思想基于故障物理的可靠性認(rèn)為：電子產(chǎn)品的任何故障必然是由特定的工作應(yīng)力或環(huán)境應(yīng)力引起的某種機(jī)理造成的；對(duì)于產(chǎn)品的任何故障均應(yīng)分析其原因，確定其故障位置、模式、故障機(jī)理、造成故障的應(yīng)力并計(jì)算故障時(shí)間?；瘜W(xué)空間輻射其他電熱機(jī)械故障故障物理的基本思想基于故障物理的可靠性認(rèn)為：化學(xué)空間輻射其他5故障物理的基本概念故障模式—零部件、子系統(tǒng)或整個(gè)系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)某種功能的某種表現(xiàn)方式。故障機(jī)理—引發(fā)故障的物理、電學(xué)、化學(xué)、力學(xué)或其他過程?！收蠙C(jī)理從微觀方面闡明故障的本質(zhì)、規(guī)律和原因，可以追朔到原子、分子尺度和結(jié)構(gòu)上的變化。故障物理模型—描述故障發(fā)生的時(shí)間與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料參數(shù)、承受的應(yīng)力等之間關(guān)系的模型。故障物理的基本概念故障模式6振動(dòng)仿真試驗(yàn)基于故障物理(PoF)方法,利用電腦仿真工具（有限元軟件）建立產(chǎn)品的幾何特性、材料特性、邊界條件及振動(dòng)剖面，計(jì)算出產(chǎn)品各節(jié)點(diǎn)/單元的位移、加速度及應(yīng)力等，最后結(jié)合相關(guān)故障物理模型預(yù)計(jì)出產(chǎn)品的平均故障首發(fā)時(shí)間。振動(dòng)仿真試驗(yàn)的定義振動(dòng)仿真試驗(yàn)基于故障物理(PoF)方法,利用電腦仿真工7振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義將振動(dòng)仿真試驗(yàn)與模態(tài)、隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)相結(jié)合，能夠有效解決一些工程上較難處理的問題。通過振動(dòng)仿真試驗(yàn)，我們能解決什么問題？發(fā)現(xiàn)電子產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面存在的缺陷，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供修改的意見和建議，得到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最優(yōu)解。實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)與性能設(shè)計(jì)相結(jié)合，脫離“兩張皮”的局面。振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義將振動(dòng)仿真試驗(yàn)與模態(tài)、隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)相結(jié)合，8主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)介紹4振動(dòng)仿真試驗(yàn)實(shí)例介紹主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模9振動(dòng)仿真試驗(yàn)的目的振動(dòng)應(yīng)力分析的目的是獲得產(chǎn)品的振動(dòng)模態(tài)及給定振動(dòng)激勵(lì)條件的響應(yīng)分布，用于發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)以指導(dǎo)設(shè)計(jì)改進(jìn)，提高產(chǎn)品耐振動(dòng)設(shè)計(jì)的合理性。在獲得了加速度響應(yīng)均方根值及應(yīng)力響應(yīng)值等相關(guān)參數(shù)后，可結(jié)合故障物理模型給出首次失效時(shí)間，為產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)提供參考。振動(dòng)仿真試驗(yàn)的目的振動(dòng)應(yīng)力分析的目的是獲得產(chǎn)品的振動(dòng)模態(tài)及給10振動(dòng)仿真試驗(yàn)流程圖振動(dòng)仿真試驗(yàn)流程圖11收集產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息機(jī)箱各部分組件的材料信息牌號(hào)，用來確定密度、楊氏模量和泊松比等PCB設(shè)計(jì)信息Protel文件，用來導(dǎo)出元器件的位置信息元器件清單用來確定元器件的尺寸和重量信息各模塊和元器件的重量信息有些器件的重量信息無法查詢振動(dòng)仿真試驗(yàn)詳細(xì)過程收集產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息振動(dòng)仿真試驗(yàn)詳細(xì)過程12建立產(chǎn)品的CAD模型和FEA模型（原始CAD模型要先進(jìn)行簡(jiǎn)化）振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程CADmodelFEAmodel設(shè)置網(wǎng)格尺寸和形狀選擇適當(dāng)?shù)膭澐址椒?，如自由、映射、掃掠等建立產(chǎn)品的CAD模型和FEA模型（原始CAD模型要先進(jìn)行簡(jiǎn)化13進(jìn)行模態(tài)仿真試驗(yàn)，查看共振頻率和模態(tài)振型振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程進(jìn)行模態(tài)仿真試驗(yàn)，查看共振頻率和模態(tài)振型振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流14進(jìn)行實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)，利用模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果校正原模型振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程仿真結(jié)果實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)對(duì)比共振頻率和振型校正仿真結(jié)果進(jìn)行實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)，利用模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果校正原模型振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳15定義環(huán)境載荷，計(jì)算位移和加速度均方根值振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程隨機(jī)振動(dòng)剖面加速度均方根值位移均方根值定義環(huán)境載荷，計(jì)算位移和加振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程隨機(jī)振動(dòng)剖面16對(duì)PCB、元器件和焊點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力分析整機(jī)分析邊界載荷條件PCB應(yīng)力分析元器件應(yīng)力分析焊點(diǎn)應(yīng)力分析振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程對(duì)PCB、元器件和焊點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力分析整機(jī)分析邊界載荷條件PCB17結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程18主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)介紹4振動(dòng)仿真試驗(yàn)實(shí)例介紹主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模19利用實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)方法對(duì)航空電子機(jī)箱進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性研究。

模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介利用實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)方法對(duì)航空電子機(jī)箱進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性研究。模態(tài)試20模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)的目的模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果更符合實(shí)際情況，我們將其作為標(biāo)準(zhǔn)來修正仿真結(jié)果保證仿真分析的準(zhǔn)確性保證了后續(xù)隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)分析與故障預(yù)計(jì)分析的準(zhǔn)確性STAR-Modal模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)的目的STAR-Modal21錘擊法模態(tài)試驗(yàn)原理與設(shè)備

模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介錘擊法模態(tài)試驗(yàn)原理與設(shè)備模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介22

模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介模態(tài)試驗(yàn)關(guān)鍵流程準(zhǔn)備—遍布測(cè)試點(diǎn)，設(shè)定約束采集—信號(hào)采集，平均，記錄分析—建模，導(dǎo)入數(shù)據(jù)，解算分析模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介模態(tài)試驗(yàn)關(guān)鍵流程23如何對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果直接對(duì)比頻率值利用模態(tài)置信準(zhǔn)則（MAC）對(duì)比振型模態(tài)置信矩陣是評(píng)價(jià)模態(tài)向量空間交角的一個(gè)很好的工具，其公式表達(dá)如下：

其中，

和

分別是第i階和第j階模態(tài)振型。模態(tài)置信度矩陣非對(duì)角元越小，則說明各階計(jì)算振型獨(dú)立性越好，反之則意味著各階計(jì)算振型相關(guān)性越大，相互影響越大?？梢岳肕AC函數(shù)計(jì)算試驗(yàn)和仿真結(jié)果對(duì)應(yīng)模態(tài)的相關(guān)性，MAC為1表示試驗(yàn)和仿真相關(guān)性最好，MAC為0表示相關(guān)性最差。某試驗(yàn)結(jié)果的模態(tài)置信準(zhǔn)則如何對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果直接對(duì)比頻率值某試驗(yàn)結(jié)果的模態(tài)置信24模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介模態(tài)試驗(yàn)修正方法修正簡(jiǎn)化后的模塊的材料屬性參數(shù)；通過實(shí)物測(cè)量，修改部分器件尺寸與材料屬性；對(duì)局部的元器件進(jìn)行調(diào)整（補(bǔ)充原來省略的元器件模型）；對(duì)網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)量與質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整。模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介模態(tài)試驗(yàn)修正方法25模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介仿真分析的結(jié)果修正流程圖模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介仿真分析的結(jié)果修正流程圖26主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)介紹4振動(dòng)仿真試驗(yàn)實(shí)例介紹主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模27某型航空電子機(jī)箱振動(dòng)仿真試驗(yàn)電路板外形機(jī)箱外形某型航空電子機(jī)箱振動(dòng)仿真試驗(yàn)電路板外形機(jī)箱外形28某型航空電子機(jī)箱振動(dòng)仿真試驗(yàn)電路板CAD模型機(jī)箱CAD模型某型航空電子機(jī)箱振動(dòng)仿真試驗(yàn)電路板CAD模型機(jī)箱CAD模型29簡(jiǎn)化模型—引腳簡(jiǎn)化質(zhì)量塊模型焊接帶模型Model1storder(Hz)2ndorder(Hz)3rdorder(Hz)ElementamountMassblock140.0266.8331.113773Welding-band149.6269.7336.426793頻率對(duì)比MAC簡(jiǎn)化模型—引腳簡(jiǎn)化質(zhì)量塊模型焊接帶模型Model1stor30簡(jiǎn)化模型—輕元器件簡(jiǎn)化頻率對(duì)比No.Masslevel(g)Frequency(Hz)Massratio(%)Absolutevalueoffrequencyerror(Hz)110115.414.5914.527.2135.113.305.1831.1138.680.508.7541139.800.469.8750.3140.000.1410.1簡(jiǎn)化模型—輕元器件簡(jiǎn)化頻率對(duì)比No.MasslevelFr31簡(jiǎn)化模型—小元器件簡(jiǎn)化頻率對(duì)比No.Featuresizelevel(mm)Frequency(Hz)Featuresizeratio(%）Absolutevalueoffrequencyerror(Hz)129.1115.4117.1214.5221.3136.6312.536.70315.9139.429.359.4948.9140.735.2410.857.3140.004.2910.1簡(jiǎn)化模型—小元器件簡(jiǎn)化頻率對(duì)比No.Featuresize32確定網(wǎng)格數(shù)量No.Elementsize(mm)Elementamount1storderfrequency(Hz)1101165145.27252352138.66343471138.10435778136.325212765135.116125285134.47確定網(wǎng)格數(shù)量No.Elementsize(mm)Eleme33某型航空電子機(jī)箱振動(dòng)仿真試驗(yàn)電路板有限元模型機(jī)箱有限元模型某型航空電子機(jī)箱振動(dòng)仿真試驗(yàn)電路板有限元模型機(jī)箱有限元模型34PCB自由支撐條件下的結(jié)果對(duì)比

ModeFirstmodeSecondmodeThirdmodeTestfrequency129.93252.57315.86Simulationfrequency136.04259.05322.08TestmodeSimulationmodeMAC0.960.930.94PCB自由支撐條件下的結(jié)果對(duì)比ModeFirstmod35PCB固支條件下的結(jié)果對(duì)比

ModeFirstmodeSecondmodeThirdmodeTestfrequency228.95365.22526.66Simulationfrequency213.4375.58552.3TestmodeSimulationmodeMAC0.950.910.94PCB固支條件下的結(jié)果對(duì)比ModeFirstmodeS36仿真與試驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)結(jié)果對(duì)比選定三點(diǎn)的隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)PSD譜仿真與試驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)結(jié)果對(duì)比選定三點(diǎn)的隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)PSD譜37疲勞壽命預(yù)計(jì)經(jīng)過仿真得到響應(yīng)PSD譜后，可用相關(guān)模型得到疲勞壽命，以焊點(diǎn)疲勞壽命經(jīng)驗(yàn)公式為例：疲勞壽命預(yù)計(jì)經(jīng)過仿真得到響應(yīng)PSD譜后，可用相關(guān)模型得到疲勞38可靠性仿真試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介振動(dòng)篇專題培訓(xùn)課件39可靠性仿真試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介——振動(dòng)篇可靠性仿真試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介——振動(dòng)篇40主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)介紹4振動(dòng)仿真試驗(yàn)實(shí)例介紹主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模41振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種新的電子元器件封裝技術(shù)，這要求我們找到能夠在短期內(nèi)評(píng)估其可靠性的技術(shù)。傳統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)方法正面臨著巨大的挑戰(zhàn)?。?！現(xiàn)代軍用電子設(shè)備的高可靠性要求需要我們應(yīng)該在設(shè)計(jì)階段就不斷提高產(chǎn)品的可靠性。傳統(tǒng)的可靠性增長(zhǎng)方法：

設(shè)計(jì)-制造-試驗(yàn)-修改這種方法非常昂貴且耗時(shí)。有沒有解決這一問題的方法？產(chǎn)品的可靠性是設(shè)計(jì)出來、生產(chǎn)出來的；融合于性能設(shè)計(jì)的可靠性設(shè)計(jì)和優(yōu)化是解決這一問題的最根本方法。故障物理方法振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種新的電子元器42可靠性理論和技術(shù)的發(fā)展數(shù)學(xué)物理模糊對(duì)故障規(guī)律的認(rèn)識(shí)方法認(rèn)為故障具有隨機(jī)性,可以采用恒定故障率指數(shù)分布和無限壽命模型來描述,對(duì)其可靠性的評(píng)價(jià)主要采用模擬驗(yàn)證驗(yàn)證和統(tǒng)計(jì)評(píng)估。認(rèn)為故障具有確定性,可以用故障物理模型來描述，即可靠性物理。同時(shí)認(rèn)為電子產(chǎn)品也會(huì)隨著時(shí)間而逐漸退化直至故障，既電子產(chǎn)品壽命是有限的。故障具有模糊性,因而可以用模糊模型來描述。僅處于理論研究階段?？煽啃岳碚摵图夹g(shù)的發(fā)展數(shù)學(xué)物理模糊對(duì)故障規(guī)律的認(rèn)識(shí)方法認(rèn)為故43故障物理的基本思想基于故障物理的可靠性認(rèn)為：電子產(chǎn)品的任何故障必然是由特定的工作應(yīng)力或環(huán)境應(yīng)力引起的某種機(jī)理造成的；對(duì)于產(chǎn)品的任何故障均應(yīng)分析其原因，確定其故障位置、模式、故障機(jī)理、造成故障的應(yīng)力并計(jì)算故障時(shí)間?；瘜W(xué)空間輻射其他電熱機(jī)械故障故障物理的基本思想基于故障物理的可靠性認(rèn)為：化學(xué)空間輻射其他44故障物理的基本概念故障模式—零部件、子系統(tǒng)或整個(gè)系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)某種功能的某種表現(xiàn)方式。故障機(jī)理—引發(fā)故障的物理、電學(xué)、化學(xué)、力學(xué)或其他過程?！收蠙C(jī)理從微觀方面闡明故障的本質(zhì)、規(guī)律和原因，可以追朔到原子、分子尺度和結(jié)構(gòu)上的變化。故障物理模型—描述故障發(fā)生的時(shí)間與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料參數(shù)、承受的應(yīng)力等之間關(guān)系的模型。故障物理的基本概念故障模式45振動(dòng)仿真試驗(yàn)基于故障物理(PoF)方法,利用電腦仿真工具（有限元軟件）建立產(chǎn)品的幾何特性、材料特性、邊界條件及振動(dòng)剖面，計(jì)算出產(chǎn)品各節(jié)點(diǎn)/單元的位移、加速度及應(yīng)力等，最后結(jié)合相關(guān)故障物理模型預(yù)計(jì)出產(chǎn)品的平均故障首發(fā)時(shí)間。振動(dòng)仿真試驗(yàn)的定義振動(dòng)仿真試驗(yàn)基于故障物理(PoF)方法,利用電腦仿真工46振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義將振動(dòng)仿真試驗(yàn)與模態(tài)、隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)相結(jié)合，能夠有效解決一些工程上較難處理的問題。通過振動(dòng)仿真試驗(yàn)，我們能解決什么問題？發(fā)現(xiàn)電子產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面存在的缺陷，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供修改的意見和建議，得到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最優(yōu)解。實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)與性能設(shè)計(jì)相結(jié)合，脫離“兩張皮”的局面。振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義將振動(dòng)仿真試驗(yàn)與模態(tài)、隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)相結(jié)合，47主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)介紹4振動(dòng)仿真試驗(yàn)實(shí)例介紹主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模48振動(dòng)仿真試驗(yàn)的目的振動(dòng)應(yīng)力分析的目的是獲得產(chǎn)品的振動(dòng)模態(tài)及給定振動(dòng)激勵(lì)條件的響應(yīng)分布，用于發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)以指導(dǎo)設(shè)計(jì)改進(jìn)，提高產(chǎn)品耐振動(dòng)設(shè)計(jì)的合理性。在獲得了加速度響應(yīng)均方根值及應(yīng)力響應(yīng)值等相關(guān)參數(shù)后，可結(jié)合故障物理模型給出首次失效時(shí)間，為產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)提供參考。振動(dòng)仿真試驗(yàn)的目的振動(dòng)應(yīng)力分析的目的是獲得產(chǎn)品的振動(dòng)模態(tài)及給49振動(dòng)仿真試驗(yàn)流程圖振動(dòng)仿真試驗(yàn)流程圖50收集產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息機(jī)箱各部分組件的材料信息牌號(hào)，用來確定密度、楊氏模量和泊松比等PCB設(shè)計(jì)信息Protel文件，用來導(dǎo)出元器件的位置信息元器件清單用來確定元器件的尺寸和重量信息各模塊和元器件的重量信息有些器件的重量信息無法查詢振動(dòng)仿真試驗(yàn)詳細(xì)過程收集產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息振動(dòng)仿真試驗(yàn)詳細(xì)過程51建立產(chǎn)品的CAD模型和FEA模型（原始CAD模型要先進(jìn)行簡(jiǎn)化）振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程CADmodelFEAmodel設(shè)置網(wǎng)格尺寸和形狀選擇適當(dāng)?shù)膭澐址椒?，如自由、映射、掃掠等建立產(chǎn)品的CAD模型和FEA模型（原始CAD模型要先進(jìn)行簡(jiǎn)化52進(jìn)行模態(tài)仿真試驗(yàn)，查看共振頻率和模態(tài)振型振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程進(jìn)行模態(tài)仿真試驗(yàn)，查看共振頻率和模態(tài)振型振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流53進(jìn)行實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)，利用模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果校正原模型振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程仿真結(jié)果實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)對(duì)比共振頻率和振型校正仿真結(jié)果進(jìn)行實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)，利用模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果校正原模型振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳54定義環(huán)境載荷，計(jì)算位移和加速度均方根值振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程隨機(jī)振動(dòng)剖面加速度均方根值位移均方根值定義環(huán)境載荷，計(jì)算位移和加振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程隨機(jī)振動(dòng)剖面55對(duì)PCB、元器件和焊點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力分析整機(jī)分析邊界載荷條件PCB應(yīng)力分析元器件應(yīng)力分析焊點(diǎn)應(yīng)力分析振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程對(duì)PCB、元器件和焊點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力分析整機(jī)分析邊界載荷條件PCB56結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化振動(dòng)仿真試驗(yàn)的詳細(xì)流程57主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)介紹4振動(dòng)仿真試驗(yàn)實(shí)例介紹主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模58利用實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)方法對(duì)航空電子機(jī)箱進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性研究。

模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介利用實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)方法對(duì)航空電子機(jī)箱進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性研究。模態(tài)試59模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)的目的模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果更符合實(shí)際情況，我們將其作為標(biāo)準(zhǔn)來修正仿真結(jié)果保證仿真分析的準(zhǔn)確性保證了后續(xù)隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)分析與故障預(yù)計(jì)分析的準(zhǔn)確性STAR-Modal模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)的目的STAR-Modal60錘擊法模態(tài)試驗(yàn)原理與設(shè)備

模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介錘擊法模態(tài)試驗(yàn)原理與設(shè)備模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介61

模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介模態(tài)試驗(yàn)關(guān)鍵流程準(zhǔn)備—遍布測(cè)試點(diǎn)，設(shè)定約束采集—信號(hào)采集，平均，記錄分析—建模，導(dǎo)入數(shù)據(jù)，解算分析模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介模態(tài)試驗(yàn)關(guān)鍵流程62如何對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果直接對(duì)比頻率值利用模態(tài)置信準(zhǔn)則（MAC）對(duì)比振型模態(tài)置信矩陣是評(píng)價(jià)模態(tài)向量空間交角的一個(gè)很好的工具，其公式表達(dá)如下：

其中，

和

分別是第i階和第j階模態(tài)振型。模態(tài)置信度矩陣非對(duì)角元越小，則說明各階計(jì)算振型獨(dú)立性越好，反之則意味著各階計(jì)算振型相關(guān)性越大，相互影響越大?？梢岳肕AC函數(shù)計(jì)算試驗(yàn)和仿真結(jié)果對(duì)應(yīng)模態(tài)的相關(guān)性，MAC為1表示試驗(yàn)和仿真相關(guān)性最好，MAC為0表示相關(guān)性最差。某試驗(yàn)結(jié)果的模態(tài)置信準(zhǔn)則如何對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果直接對(duì)比頻率值某試驗(yàn)結(jié)果的模態(tài)置信63模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介模態(tài)試驗(yàn)修正方法修正簡(jiǎn)化后的模塊的材料屬性參數(shù)；通過實(shí)物測(cè)量，修改部分器件尺寸與材料屬性；對(duì)局部的元器件進(jìn)行調(diào)整（補(bǔ)充原來省略的元器件模型）；對(duì)網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)量與質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整。模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介模態(tài)試驗(yàn)修正方法64模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介仿真分析的結(jié)果修正流程圖模態(tài)試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介仿真分析的結(jié)果修正流程圖65主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模態(tài)試驗(yàn)介紹4振動(dòng)仿真試驗(yàn)實(shí)例介紹主要內(nèi)容振動(dòng)仿真試驗(yàn)的意義12振動(dòng)仿真試驗(yàn)的基本流程3實(shí)物模66某型航空電子機(jī)箱振動(dòng)仿真試驗(yàn)電路板外形機(jī)箱外形某型航空電子機(jī)箱振動(dòng)仿真試驗(yàn)電路板外形機(jī)箱外形67某型航空電子機(jī)箱振動(dòng)仿真試驗(yàn)電路板CAD模型機(jī)箱CAD模型某型航空電子機(jī)箱振動(dòng)仿真試驗(yàn)電路板CAD模型機(jī)箱CAD模型68簡(jiǎn)化模型—引腳簡(jiǎn)化質(zhì)量塊模型焊接帶模型Model1storder(Hz)2ndorder(Hz)3rdorder(Hz)ElementamountMassblock140.0266.8331.113773Welding-band149.6269.7336.426793頻率對(duì)比MAC簡(jiǎn)化模型—引腳簡(jiǎn)化質(zhì)量塊模型焊接帶模型Model1stor69簡(jiǎn)化模型—輕元器件簡(jiǎn)化頻率對(duì)比No.Masslevel(g)Frequency(Hz)Massratio(%)Absolutevalueoffrequencyerror(Hz)110115.414.5914.527.2135.113.305.1831.1138.680.508.7541139.800.469.8750.3140.000.1410.1簡(jiǎn)化模型—輕元器件簡(jiǎn)化頻率對(duì)比No.MasslevelFr70簡(jiǎn)化模型—小元器件簡(jiǎn)化頻率對(duì)比No.Featuresizelevel(mm)Frequency(Hz)Featuresizeratio(%）Absolutevalueoffrequencyerror(Hz)129.1115.4117.1214.5221.3