艙段結(jié)構(gòu)熱振耦合環(huán)境下仿真分析
發(fā)布時間:2022-01-09 11:33
針對武器裝備對環(huán)境適應(yīng)性要求不斷提高的現(xiàn)狀,以某艙段結(jié)構(gòu)為研究對象,基于高加速應(yīng)力篩選試驗(HASS)條件,研究了結(jié)構(gòu)在溫變-振動耦合環(huán)境下的失效機理。首先,結(jié)合HASS試驗剖面,確定了載荷條件,建立有限元模型;其次,采用ANSYS Workbench軟件分析得到結(jié)構(gòu)溫度場分布及應(yīng)力響應(yīng),確定了結(jié)構(gòu)危險位置,并對其疲勞壽命進行計算分析,為艙段結(jié)構(gòu)的失效分析及HASS試驗剖面的合理制定提供依據(jù)和指導(dǎo)。
【文章來源】:上海航天(中英文). 2020,37(03)CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
熱振耦合分析方法流程
本文選用某艙段結(jié)構(gòu)作為研究對象,幾何模型如圖2所示。該艙段主要包括有艙體、肋板、兩個鋁合金夾具、5個鋁合金盒體和5塊電路板等組成,其中組件外殼和肋板為鈦合金,而艙段內(nèi)部各個零件主要由螺栓螺母連接,電路板分別安裝在盒體內(nèi)。對模型中的無關(guān)細節(jié)特征和連接件進行了合理的精簡與修正,有效提高了計算效率。2.2 網(wǎng)格劃分
為了保證分析的合理性,對艙段內(nèi)各部件分別采用自動劃分和手動劃分方式,其中對盒體內(nèi)的電路板采用六面體自動網(wǎng)格劃分,而其上器件,如四方扁平封裝(QFP)和小外形封裝(SOP)等則采用手動劃分網(wǎng)格的方式,其他部件則均采用網(wǎng)格自動劃分的形式。最終劃分完成的艙體模型包含1 802 916個節(jié)點,630 393個有限元,網(wǎng)格劃分質(zhì)量較好,可用于后續(xù)分析。艙段結(jié)構(gòu)有限元模型的網(wǎng)格劃分如圖3所示。2.3 材料屬性
【參考文獻】:
期刊論文
[1]航天先進輕合金材料及成形技術(shù)研究綜述[J]. 李中權(quán),肖旅,李寶輝,王先飛. 上海航天. 2019(02)
[2]溫度與振動耦合條件下的電路板級焊點失效模式與疲勞壽命分析[J]. 湯巍,景博,黃以鋒,盛增津,胡家興. 電子學報. 2017(07)
[3]溫度對振動載荷下互連微焊點壽命的影響[J]. 張洪武,劉洋,王健,孫鳳蓮,周真. 焊接學報. 2017(06)
[4]板級電路熱振動耦合特性分析與研究[J]. 朱繼元,周德儉. 電子機械工程. 2007(06)
[5]某空間站太陽電池陣中央桁架熱-結(jié)構(gòu)耦合動力學分析[J]. 安翔,馮剛. 強度與環(huán)境. 2005(03)
[6]作平面運動的二維平面板的熱耦合動力學問題[J]. 李智勇,劉錦陽,洪嘉振. 動力學與控制學報. 2006(02)
[7]高加速應(yīng)力篩選試驗技術(shù)研究[J]. 原艷斌,李曉鋼. 裝備環(huán)境工程. 2005(02)
碩士論文
[1]高加速應(yīng)力篩選載荷耦合分析技術(shù)研究[D]. 李寧霞.西安電子科技大學 2018
本文編號:3578639
【文章來源】:上海航天(中英文). 2020,37(03)CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
熱振耦合分析方法流程
本文選用某艙段結(jié)構(gòu)作為研究對象,幾何模型如圖2所示。該艙段主要包括有艙體、肋板、兩個鋁合金夾具、5個鋁合金盒體和5塊電路板等組成,其中組件外殼和肋板為鈦合金,而艙段內(nèi)部各個零件主要由螺栓螺母連接,電路板分別安裝在盒體內(nèi)。對模型中的無關(guān)細節(jié)特征和連接件進行了合理的精簡與修正,有效提高了計算效率。2.2 網(wǎng)格劃分
為了保證分析的合理性,對艙段內(nèi)各部件分別采用自動劃分和手動劃分方式,其中對盒體內(nèi)的電路板采用六面體自動網(wǎng)格劃分,而其上器件,如四方扁平封裝(QFP)和小外形封裝(SOP)等則采用手動劃分網(wǎng)格的方式,其他部件則均采用網(wǎng)格自動劃分的形式。最終劃分完成的艙體模型包含1 802 916個節(jié)點,630 393個有限元,網(wǎng)格劃分質(zhì)量較好,可用于后續(xù)分析。艙段結(jié)構(gòu)有限元模型的網(wǎng)格劃分如圖3所示。2.3 材料屬性
【參考文獻】:
期刊論文
[1]航天先進輕合金材料及成形技術(shù)研究綜述[J]. 李中權(quán),肖旅,李寶輝,王先飛. 上海航天. 2019(02)
[2]溫度與振動耦合條件下的電路板級焊點失效模式與疲勞壽命分析[J]. 湯巍,景博,黃以鋒,盛增津,胡家興. 電子學報. 2017(07)
[3]溫度對振動載荷下互連微焊點壽命的影響[J]. 張洪武,劉洋,王健,孫鳳蓮,周真. 焊接學報. 2017(06)
[4]板級電路熱振動耦合特性分析與研究[J]. 朱繼元,周德儉. 電子機械工程. 2007(06)
[5]某空間站太陽電池陣中央桁架熱-結(jié)構(gòu)耦合動力學分析[J]. 安翔,馮剛. 強度與環(huán)境. 2005(03)
[6]作平面運動的二維平面板的熱耦合動力學問題[J]. 李智勇,劉錦陽,洪嘉振. 動力學與控制學報. 2006(02)
[7]高加速應(yīng)力篩選試驗技術(shù)研究[J]. 原艷斌,李曉鋼. 裝備環(huán)境工程. 2005(02)
碩士論文
[1]高加速應(yīng)力篩選載荷耦合分析技術(shù)研究[D]. 李寧霞.西安電子科技大學 2018
本文編號:3578639
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3578639.html
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