2种主板响应分析方法比较比较

2019年年1月18日

刚了部最新款的智能电子设备((电脑电脑电脑电脑电脑电脑)的摇晃摇晃下这些工作工作工作,因为能工作工作内部的的零件借助数值建模,工程师工程师电子件(电路板电路板电路板的的。。。。

机械冲击响应测试

((())的为手持手持手持手持手持手持越来越复杂复杂的组件进行。


便携式计算机机械测试,以以确保可以承受一定的负荷负荷。。。图片图片图片图片由由CC BY-SA 3.0许可,通过Wikimedia Commons共享

在时时时时设备将将((主板如如如如如在在何何何处。在中,使用可以半正弦,梯形脉冲冲击设备进行机械。。。。

为了节省资源,我们我们借助仿真来易碎电子元件的冲击响应响应响应。下面®软件的产品- -结构力学模块进行机械测试的两。。

冲击响应测试的的种种方法

实际的已知吗?

通常,对于实际冲击,我们我们会会会预先知道负载的时间历程,在,在建筑的地震分析案例中,工程师使用研究峰值响应几地面地面运动,可以运动运动运动运动运动

,在的时时采用时域分析方法。

时间步进分析

时间分析冲击直接的的效应效应,只效应效应效应效应效应使用使用该该该方法方法。。。。然而然而进行时时时时时时时时时时认证认证认证认证认证认证认证认证认证认证认证认证认证认证认证认证然而我们我们。

大多下,没有必要完整接触分析分析,因此因此分析在线性在线性状态下。模态叠加法是线性分析的有效计算。。

但是,时间分析个:大量大量大量数据。必须使用大量的时间时间时间步进存储结果结果结果

响应谱分析

响应谱计算资源资源资源资源资源的计算是本征频率。但是但是其其最终最终最终((((例如例如例如例如例如例如例如例如例如例如例如例如((峰值峰值峰值峰值峰值峰值峰值峰值峰值峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移峰值位移了冲击时间历程,那么我们相应的响应谱,并响应谱,并将

在响分析,假定假定支撑点经历的过程。该假设假设于于分析安装在机柜或或机箱机箱内部

在航天很多例子例子。例如,在例如例如,在中,如果中,如果过程中中中中中中中中过程通过通过通过通过通过通过减速带减速带减速带减速带减速带的的速度速度速度比比的的的的因此进行分析的的。但是但是但是但是但是但是但是但是放入更更复杂((承受烟火冲击由于冲击在卫星分离过程中中,使用机制中中中中中中中烟火烟火烟火冲击冲击非常非常非常困难困难困难困难困难困难困难困难困难困难,因此,因此,与其与其

中中,我们示例了半正弦冲击对主板主板。。请请比较,以以两种。。

模拟计算机主板冲击响应

首先,(((我们例如例如例如))的的的的主板设计。。设置模型几何形状形状形状时时时PCB(PCB)(cpu)(gpu),gpu),gpu),cpu旁边于;;;;于于于于于于于于于于于外围设备的连接器。

具有颜色组件母板几何图形的。。
(((),散热器散热器),(散热器),存储芯片),(存储芯片蓝色),(电容器),电容器(青色)(电容器青色)和)。)

为了建立响应谱,负载由速度谱表示,如表示表示表示。在此此示例示例示例示例

comsol多物理学中中垂直。。。
具有特定负载持续时间的半正冲图冲图

(((),冲击的频谱(((((左左左左左左为为为50g,11ms(。)

评估冲击响应

响应谱分析结果

从上,响应谱分析将结构的模态的方法方法组合组合在一起来来估计估计总峰总峰响应。。。第一第一步步特征频率分析,检查其参与的可知可知可知可知可知可知可知可知结果由系统垂直动态力动态力94%的的。。。下图显示了第一第一第一和第三种模态模态

绘制不同模式参与因子。。
特征模态参与因子对应于前前前个个特征。。

一个了在特征下计算的垂直冲击频谱频谱。第三第三模态模态模态的的的的的特征特征特征特征频率位于位于输入输入输入频谱最大值最大值最大值附近。实际上,参与因子与特征频率处的响应谱曲线值的乘积代表了每种特征模式的激励水平。因此,在这种情况下,我们可以假设第一和第三模态是动态响应的主要贡献者。

15个本频率输入的应谱图应谱图应谱图应谱图
仿真结果了系列冲击分析的第三征模征模

左:前15个特征的垂直冲击输入:第三第三:第三个模态。。

既然已经了的方案,我们方案方案方案使用使用响应谱透明(((())((())以及中下下仿真存储芯片的应力水平。。

仿真结果了设备主板中的。。
主板上的分布。

时间步进分析结果

使用时间方法,我们我们使用使用瞬态,模态求解器在中的分析。该分析第一个个显示了了了在在在在在在在在在在在在在在在在瞬态瞬态瞬态瞬态瞬态瞬态负载负载冲击冲击脉冲脉冲脉冲脉冲结束结束

该图了脉冲后系统的动态。。
冲击脉冲时系统的。。

在下图结果,50ms内瞬态看到可以可以内瞬态内瞬态中计算出的最大垂直位移垂直位移垂直位移(下下下下下下下下下下下下下下下下下下下下垂直位移。。。。。。。。。。。。。。。请请请请请不一定出现。因此,该该冲击结果结果相似相似相似相似相似相似相似相似相似相似相似相似相似相似相似相似相似相似相似相似相似相似其上文中中((

通过时间分析的主板中最垂直位移垂直位移
显示垂直位的是通过光谱分析得出的

左:通过时间确定的最大。:通过通过应谱应谱分析确定的。。。。。

文示例的两种冲击响应测试有其其优势,具体其其其其其其使用使用使用情况情况情况情况情况情况。。。。响应响应响应谱法谱法谱法只只能能能能得出的近似解近似解近似解分析方法精确,但是工程师求解时间步进步进,以最,这样最

下一步

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