【摘要】：本文以伺服機構及控制其工作的電路板電子艙為研究對象,根據產品實際承受的綜合環(huán)境,仿真分析了綜合環(huán)境下的溫度和力學特性。其中伺服機構主要進行了溫度環(huán)境和溫度-振動綜合環(huán)境下的仿真分析;電子艙針對其自身的發(fā)熱散熱,對其進行了穩(wěn)定工作情況下的溫度分布仿真分析。運用Icepak對對電子艙進行熱仿真,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板導熱率的各向異性,仿真結果達到了電路板級別,其次綜合考慮了所有元器件之間的輻射、重力、自然對流等物理條件。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,根據各元器件實際穩(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,并通過溫度巡檢儀測溫試驗對仿真結果進行了驗證,最后根據仿真得到的溫度分布情況對電子艙整體的結構設計和布局進行了評價。運用順序耦合的方法在ANSYS/Workbench對伺服機構在溫度-振動綜合環(huán)境下的力學特性進行仿真分析。根據伺服機構不同零部件之間真實的連接接觸形式,綜合考慮固定和摩擦,給仿真模型設置了不同的接觸類型。首先在ANSYS/Workbench中建立伺服機構的有限元模型,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分布,作為靜力學的溫度載荷計算溫度應力,溫度應力作為預應力計算出不同溫度下伺服機構的模態(tài),最后根據模態(tài)疊加法計算出機構在溫度-隨機振動綜合環(huán)境下的力學響應。對伺服機構進行溫-振綜合環(huán)境下測應變試驗,試驗在溫-濕-振綜合試驗臺中進行,通過對測點試驗仿真數(shù)值的對比驗證仿真的正確性。通過對比伺服機構不同溫度環(huán)境下的仿真結果,分析溫度條件對機構模態(tài)以及隨機振動響應的影響,同時分析評價了伺服機構的結構設計,為進一步研究伺服機構的多種環(huán)境綜合條件下的力學特性提供基礎。
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TJ760.3

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