Печатная плата при случайной вибрации

[Vadim3558 0]

Здравствуйте,

Подскажите, пожалуйста, по маршруту моделирования случайной вибрации. Необходимо определить реакцию электрорадиоэлементов печатной платы на воздействующую случайную вибрацию, описываемую PSD в заданном диапазоне частот. Плата устанавливается в корпус. Опыта в таком расчёте почти нет, посмотрел несколько CAE пакетов, вроде как ANSYS позволяет успешно справиться с такой задачей. Как я понимаю, в Workbench выполняется сначала Modal analysis, за ним Random vibration, где задаю PSD. Можно ли в результате определить значение виброукорения корпуса конкретного элемента на плате?

Изменено 10 апреля 2016 пользователем Vadim3558

[hr4d 87]

Для начала прочтите https://support.ansys.com/AnsysCustomerPortal/en_us/Knowledge%20Resources/Tutorials%20&%20Training%20Materials/Training%20Files/ANSYS+Mechanical+Linear+and+Nonlinear+Dynamics+16.0

Виброускорение получить можно. А коэффициент демпфирования платы известен?

Значения расчета Random Vibration носят статистический характер 1,2,3 сигма. 

Есть с чем сравнивать результаты расчета?

А не рассматривается вариант перевести случайную вибрацию в эквивалентную гармоническую?

https://www.mpihome.com/en/service-support/technical-tips/converting-between-sine-amplitude-and-psd.html

[Vadim3558 0]

Спасибо за ответ. К сожалению, нет доступа к порталу ансиса.

 

Значения расчета Random Vibration носят статистический характер 1,2,3 сигма. 

Я правильно понял, чем больше сигм, тем выше точность?

 

Есть с чем сравнивать результаты расчета?

 

Да, процесс моделирования и испытаний предполагается параллельный, данные будут проверяться экспериментально. Цель работы состоит в нахождении способов уменьшения воздействия вибрации на ЭРЭ на плате в заданном диапазоне частот. 

 

А не рассматривается вариант перевести случайную вибрацию в эквивалентную гармоническую?

Не думал даже, а в чём смысл сего, если можно вводить PSD напрямую? Такой вид задания случайной вибрации стандартный. Была идея использовать другой пакет CAE, но там этой возможности не оказалось. 

 

В дереве Modal - Analysis Setting можно указать свойство Dumped с параметрами Dumping Control. Это применимо сразу для всей сборки? Можно ли задать демпфирующие свойства для конкретной геометрии - детали в сборке, например платы? 

[hr4d 87]

Я правильно понял, чем больше сигм, тем выше точность?

 

Да. С вероятностью 99,6% значение случайно величины будет такое.

Да, процесс моделирования и испытаний предполагается параллельный, данные будут проверяться экспериментально. Цель работы состоит в нахождении способов уменьшения воздействия вибрации на ЭРЭ на плате в заданном диапазоне частот. 

Я вот не знаю, как вы будете проверять данные. Расчет выдаст, что напряжения не превысят такой-то диапазон с такой-то вероятностью, Получите цифры, а дальше что? А если они превысят сигму? 

А на испытания да, широкополосная вибрация наиболее точно определяет режим работы прибора.

[Vadim3558 0]

По цифрам можно судить об эффективности используемой системы виброизоляции. 

Только никак не могу найти где в WB или Mechanical водить полученные экспериментально параметры демпфирования для элементов сборки. 

[soklakov 1 475]

Только никак не могу найти где в WB или Mechanical водить полученные экспериментально параметры демпфирования для элементов сборки. 

Вам там выше ссылку на курс дали. Там в первой лекции о демпфировании.

Только стоит понимать, что для Random Vibration демпфирование учитывается в нагрузке, а не "матрице жесткости".

[Victor_M 30]

замечание:
помните, что теория линейных колебаний подразумевает в том числе и геометрическую линейность....
платы же - как правило геометрически нелинейные.....
ну и так далее...
а с учетом того, что разного рода "соединения" - болтовые, заклепки пр... как правило сильно влияют на "качество" картины колебаний - проще говоря являются модуляторами по частоте, амплитуде и фазе....  то сравнение с экспериментами должно быть весьма осторожным...

и еще "вопрос":
Как в эксперименте реализовываются нагрузки, которые прописаны в нормативной документации...?
 

ну на пример самый простой вариант:

воздействие нескольких гармонических нагрузок одновременно ?

Как это реализовывается на стендах?

если к тому же - в нормативных документах как правило дают амплитудные спектры, но не дают частотные спектры.... - а без частотного спектра обратное преобразование Фурье сделать нельзя.

[hr4d 87]

Для начала узнайте возможности оборудования.

Что такое частотный спектр? Таких не существует.

В нормативных доках обычно задают A(F) или psd от f.

Зачем вы хотите делать обр преобразование Фурье? Не особо понимаю, что даст зависимость A от t. Обычно идут с этой стороны, делают прямое, анализируя данные с испытаний.

Перегонка туда-сюда будет работать только в идеальных случаях. Плюс будут потери при использовании весовых окон и полосовых фильтров, да еще и помехи могут.

Если на прибор воздействуют несколько гармонических нагрузок, то смотрите ОСТы по пересчету эквивалентности. Но это дебри еще те и также далеко не носят 100% характер.

Плюс надо знать собственные частоты и также в некоторых случаях получатся значения виброускорений 3 сигма.

Psds Писал с телефона, так что может быть оч криво

Кстати еще вопрос нагрузки на плату откуда взяты и как получены?

Был случай, что дали нагрузки на агрегат. Но они были гораздо выше, реально реализующихся в изделии.

[soklakov 1 475]

Что такое частотный спектр? Таких не существует.

ФЧХ это) чуть напутал в терминологии. 

[hr4d 87]

ФЧХ это) чуть напутал в терминологии. 

 

Я лох в сфере вибрации (чем больше ей занимаюсь, тем больше не знаю), но как тут можно фазу прикрутить? 

Тут по-моему чисто производственный случай. Для начала подойдет хотя бы оценить повреждаемость по Пальгрему-Майеру чтоли по амплитудам.

А вообще проблема решается изменением длины бобышки какой-нить.