Teknik PCB - Pengesahan PCB analisis dinamik komponen PCB?

Pengesahan PCB analisis dinamik komponen PCB

Untuk aviasi, kegagalan disebabkan oleh getaran dan kejutan akan mengurangi kepercayaannya dan membawa kesan yang sangat serius. PCB juga sering muncul dalam ujian getaran masa sebenar pada aviasi. Melalui analisis dinamik dan rekaan komponen PCB, kemungkinan kegagalan ujian persekitaran boleh berkurang secara efektif, dan kepercayaan dan kualiti avionik boleh diperbaiki.

Analisis dinamik berdasarkan analisis karakteristik dinamik. Model dinamik pemasangan PCB boleh ditetapkan melalui analisis karakteristik dinamik. Hanya dengan menentukan model kinetik yang tepat boleh analisis kinetik dilakukan dengan efektif. Untuk tujuan ini, artikel ini cuba menggunakan teknik analisis sebelum ujian analisis unsur terbatas (FEA) dan analisis modal eksperimental (EMA) untuk menganalisis ciri-ciri dinamik komponen PCB avionics (seperti yang dipaparkan dalam Gambar 1), dan menetapkan model analisis metadinamik komponen PCB terbatas.

1. Analisis penindasan terbatas

Sebagai teknologi analisis numerik yang dewasa, analisis unsur terbatas (FEA) digunakan secara luas dalam analisis statistik ciri-ciri dinamik komponen PCB dalam peralatan elektronik. Selain itu, FEA boleh membantu jurutera merancang komponen PCB yang lebih dipercayai untuk meramalkan kegagalan potensi dan kelelahan pada permulaan rancangan. Artikel ini mengambil kumpulan PCB avionics (Figure 1) sebagai objek penyelidikan. Dimensinya (panjang x lebar x tebal) adalah 133.5 mm x 79mm x 1.8 mm, yang ditetapkan pada empat sudut PCB pada penutup peranti elektronik dengan skru. Dimensi luaran dan kaedah penyesuaian komponen PCB adalah sama dengan PCB ujian piawai yang diperlukan dalam terma saiz dan kaedah penyesuaian, tetapi tebal mereka sedikit lebih tebal. Komponen dan pemalam dikumpulkan dengan PCB melalui teknologi lekapan permukaan (SMT), dan komponen terutama dikumpulkan dalam BGA, QFP dan SOP.

2. Model analisis unsur akhir

Parameter prestasi fizik bahan bagi setiap bahagian pengumpulan PCB. Berdasarkan maklumat geometrik komponen PCB dan maklumat bahan berkaitan, model analisis unsur terbatas telah ditetapkan dalam ANSYS. . Kerana hasilnya adalah data prestasi dinamik yang dipaparkan oleh kumpulan PCB sebagai keseluruhan, daripada data terperinci dari kumpulan sendiri, komponen dan pemalam dipadamkan bila membina model. Secara khusus, blok segiempat dan kuasa dua digunakan untuk simulasi komponen, dan bentuk kira-kira mereka digunakan untuk simulasi pemalam. Setiap bahagian dari model analisis unsur terbatas menggunakan unsur solid tiga-dimensi (SOLID187) untuk penyekatan mata (menggunakan unsur solid untuk penyekatan mata). Walaupun jumlah pengiraan telah meningkat, muatan kerja model dari CAD ke CAE telah dikurangi. Conduktif untuk promosi aplikasi teknik), dan penggunaan kekangan berbilang-titik (MPC) untuk simulasi sambungan antara pemalam dan PCB. Pada masa yang sama, kerana ketat rumah elektronik jauh lebih besar daripada yang bagi kumpulan PCB, kewajiban sokongan tetap ditetapkan pada lubang skru pada empat sudut dalam model unsur terbatas untuk simulasi sambungan skru kumpulan PCB dan rumah ke rumah peranti.

3. Hasil analisis metamorfosis terbatas

Model unsur terbatas bagi komponen PCB sasaran telah ditetapkan, dan kaedah Block Lanczos digunakan untuk analisis modal. Analisis modul adalah untuk menyelesaikan persamaan karakteristik sistem. Persamaan karakteristik sistem kebebasan-berbilang darjah umum boleh digunakan untuk mendapatkan nilai karakteristik dan vektor karakteristik sistem PCB, iaitu frekuensi semulajadi dan mod getaran sistem getaran.

Dalam analisis modal unsur terbatas, matriks massa sistem PCB dikumpulkan dari matriks massa unit. Matriks ketakutan sistem terdiri dari matriks ketakutan unit dalam analisis metamorfisma tertentu.

Melalui analisis modal, frekuensi alam pertama dan ketiga dan jenis getaran bagi kumpulan PCB sasaran yang ditetapkan dengan empat skru diperoleh. Jenis getaran tertib pertama komponen PCB adalah bengkok tertib pertama, dan tertib kedua adalah bengkok tertib kedua. Jenis getaran tertib pertama adalah getaran, dan jenis getaran tertib tiga adalah bengkok gelombang sinusoidal. Corak getaran ini sama dengan empat skru yang ditetapkan pada papan piawai JEDEC.