亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        某機(jī)載電子吊艙抗振動設(shè)計

        2013-06-05 13:30:16龐利娥劉繼鵬
        火控雷達(dá)技術(shù) 2013年1期
        關(guān)鍵詞:有限元振動設(shè)計

        龐利娥 劉繼鵬 呂 洋

        (西安電子工程研究所 西安 710100)

        1 引言

        某機(jī)載電子吊艙在實(shí)際工作過程中經(jīng)常會受到載機(jī)發(fā)動機(jī)機(jī)械振動、噴氣噪聲、吊艙外部氣流擾動、飛機(jī)的飛行姿態(tài)以及起飛、著陸、滑行等因素產(chǎn)生的振動和沖擊[1]。這些振動和沖擊的機(jī)械環(huán)境對電子設(shè)備造成的危害主要有以下兩種:其一,結(jié)構(gòu)和工藝性破壞,如結(jié)構(gòu)件的疲勞、斷裂、磨損,連接件的松動、分離等;其二,功能和性能性破壞,包括工作失靈、性能降低及超出容差范圍等[2]。

        如果電子設(shè)備自身的抗振動、抗沖擊能力差,在使用過程中就會因上述振動、沖擊作用而產(chǎn)生故障,從而影響整個飛機(jī)的作戰(zhàn)性能。為了保障設(shè)備的可靠性,使其適應(yīng)飛機(jī)的各種振動、沖擊環(huán)境,必須對其進(jìn)行抗振動設(shè)計[1]。

        2 設(shè)計與分析

        某機(jī)載電子吊艙由發(fā)射及控制系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、天線、艙體、前后向天線支架和天線罩等組成。拆掉天線罩和艙體頂板,某機(jī)載電子吊艙結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

        圖1 拆掉天線罩和艙體頂板,某機(jī)載電子吊艙結(jié)構(gòu)示意圖

        某機(jī)載電子吊艙總重量在37kg,外掛在飛機(jī)的右機(jī)翼上。該吊艙隨機(jī)振動頻率范圍10 Hz~500 Hz,總均方根加速度39.8 m/s2;沖擊波形為半正弦波,持續(xù)時間11ms,峰值加速度 150 m/s2。為了確保電子設(shè)備在這樣的環(huán)境條件下正常工作,進(jìn)行抗振動、抗沖擊設(shè)計是非常必要的。

        常用的抗振動設(shè)計主要采取如下兩個措施[3]:

        a.加固設(shè)計。對電子設(shè)備結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加固,提高設(shè)備的固有頻率,保證電子設(shè)備的正常工作。

        b.采用隔振緩沖系統(tǒng)。對電子設(shè)備進(jìn)行隔振緩沖設(shè)計,使外部激勵通過隔振緩沖系統(tǒng)減弱后,傳遞給設(shè)備的實(shí)際作用力小于設(shè)備的許用值。

        對于與天線指向精度有關(guān)的部分,如天線等不能采用隔振器或減振器進(jìn)行隔振緩沖。在進(jìn)行某機(jī)載電子吊艙結(jié)構(gòu)設(shè)計時,因空間限制,前向天線支架直接固定在發(fā)射及控制系統(tǒng)的冷板上,環(huán)控系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)口與艙體間采用剛性連接。為此,發(fā)射及控制系統(tǒng)和環(huán)控系統(tǒng)均不能采用隔振器或減振器進(jìn)行隔振緩沖。為了使某機(jī)載電子吊艙適應(yīng)飛機(jī)的各種振動、沖擊環(huán)境,必須提高其自身的抗振動耐沖擊能力。

        根據(jù)吊艙的形狀、重量及吊艙的工作環(huán)境,從艙體的結(jié)構(gòu)剛性化設(shè)計和對分系統(tǒng)進(jìn)行加固設(shè)計兩個方面考慮。

        2.1 艙體的結(jié)構(gòu)剛性化設(shè)計

        艙體的剛性化設(shè)計就是為了提高艙體的結(jié)構(gòu)剛度。艙體由艙體骨架及側(cè)板等組成。艙體結(jié)構(gòu)示意圖見圖2。

        圖2 艙體結(jié)構(gòu)示意圖

        艙體骨架是承受主要載荷的結(jié)構(gòu)件,各分系統(tǒng)通過法蘭、支架與艙體骨架相連,所以艙體骨架結(jié)構(gòu)剛度的好壞直接決定電子設(shè)備的抗振性能,為此需對其進(jìn)行動力學(xué)特性分析。求解機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)最實(shí)用的方法為有限元分析法(FEM)。

        2.1.1 艙體骨架的三維模型

        艙體骨架的三維模型(實(shí)體造型Solidedge)見圖3。

        圖3 艙體骨架的三維模型

        2.1.2 有限元模型單元的選擇

        有限元模型單元選擇殼單元。主要原因如下:

        a.由于節(jié)點(diǎn)的六個自由度被約束,且殼體在厚度遠(yuǎn)小于長度等尺寸的情況下,實(shí)體單元往往只能化出一層,這樣會造成用實(shí)體單元劃分的結(jié)構(gòu)過剛,做出的模態(tài)要比實(shí)際高很多。

        b.殼單元的厚度可優(yōu)化。殼單元的厚度更改后有限元模型不用重新劃分,這對優(yōu)化設(shè)計至關(guān)重要。

        c.殼單元網(wǎng)格質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)體單元質(zhì)量。從圖3中可以看到,殼單元劃分網(wǎng)格無論是寬高比、翹曲、歪斜、雅克比比值、雅克比零點(diǎn)還是2D最大/最小角比值都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)體單元。

        d.殼單元的網(wǎng)格劃分是可控的,利用有限元分析軟件的模型校正工具,使得各個殼單元之間的連接處硬線相互關(guān)聯(lián),網(wǎng)格密度可調(diào),這在分析高階模態(tài)時是非常重要的。

        2.1.3 螺釘連接模擬

        整個艙體骨架由螺釘連接,螺釘單元在有限元模型中選擇CROD單元。

        2.1.4 分析結(jié)果

        10 Hz~500 Hz頻段的幾個典型艙體骨架固有模態(tài)低階振型見圖4。

        圖4 艙體骨架固有模態(tài)低階振型

        對該艙體骨架有限元模型進(jìn)行隨機(jī)振動分析。在150Hz頻點(diǎn)時,承受載荷的艙體骨架支撐梁兩端應(yīng)力最大。艙體骨架最大應(yīng)力出現(xiàn)位置見圖5。

        圖5 艙體骨架最大應(yīng)力出現(xiàn)位置

        綜上所述,利用動力學(xué)分析手段對該艙體骨架進(jìn)行了力學(xué)分析,找到了該艙體骨架的薄弱點(diǎn),設(shè)計時在支撐梁與端框間鉚接斜向加強(qiáng)筋,保證某機(jī)載吊艙順利通過振動、沖擊試驗(yàn)。

        2.2 分系統(tǒng)進(jìn)行加固設(shè)計

        對分系統(tǒng)進(jìn)行加固設(shè)計的目的是為了提高分系統(tǒng)中薄弱環(huán)節(jié)的抗振動、抗沖擊能力,確保各分系統(tǒng)在經(jīng)過艙體傳遞過來的振動、沖擊環(huán)境中正常工作。

        如果分系統(tǒng)自身的抗振動、耐沖擊能力較差,振動和沖擊可能使其出現(xiàn)五種故障狀態(tài):結(jié)構(gòu)件損壞、緊固件斷裂、脫落或松動、元器件損壞、連接器脫落和線纜損壞。通過對影響分系統(tǒng)抗振動耐沖擊能力的因素進(jìn)行全面系統(tǒng)的觀察和分析,找出其因果關(guān)系,因果圖見圖6。

        圖6 因果圖

        設(shè)計時,采用抗振動技術(shù)避免圖6所示故障的出現(xiàn)。

        2.2.1 為避免結(jié)構(gòu)件損壞采用的抗振動技術(shù)

        A.發(fā)射及控制系統(tǒng)與環(huán)控系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計。冷板既是環(huán)控系統(tǒng)的換熱器,又是發(fā)射及控制系統(tǒng)各功能模塊的安裝板,故冷板設(shè)計必須綜合考慮剛度、強(qiáng)度要求和熱設(shè)計要求。為滿足剛度、強(qiáng)度要求,導(dǎo)熱用的散熱齒直接設(shè)計為冷板加強(qiáng)筋。

        B.通過合理布局和采取小型化技術(shù),提高設(shè)備抗振動和耐沖擊能力。舉例如下:

        圖7 控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖

        圖7為控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖。從圖7可看出:功分器與故障檢測電路間、開關(guān)放大組件與點(diǎn)頻源和隔離器間的電氣接口是通過插頭和插座直接相連,減少中間連接環(huán)節(jié)。

        C.設(shè)計過渡圓角減小承力件根部的應(yīng)力集中。懸臂梁式結(jié)構(gòu)剛性較差,應(yīng)避免使用[2]。若必須采用懸臂梁式結(jié)構(gòu),應(yīng)采取相應(yīng)措施,璧如設(shè)計加強(qiáng)筋。

        圖8為前向天線安裝結(jié)構(gòu)示意圖。從圖8可看出:天線支架固定端設(shè)計有加強(qiáng)筋,加強(qiáng)筋根部設(shè)計過渡圓角。

        圖8 前向天線安裝結(jié)構(gòu)示意圖

        D.嚴(yán)格按工藝流程進(jìn)行加工與裝配。。

        2.2.2 為避免緊固件斷裂、脫落或松動采用的抗振動技術(shù)

        A.結(jié)構(gòu)設(shè)計時,盡量使緊固件布局合理,緊固件的強(qiáng)度等級、數(shù)量、規(guī)格滿足設(shè)計要求,以免緊固件在振動和沖擊環(huán)境下斷裂。

        B.在鋁合金等低強(qiáng)度工程材料上嵌入高強(qiáng)度、耐磨損的鋼絲螺套,防止由于振動和沖擊引起螺釘松動及提高螺釘連接時的連接強(qiáng)度。

        C.若零件上自帶螺紋,連接時盡量選用頭部帶保險孔的圓柱頭螺釘,以便打保險絲進(jìn)行防松。

        渦輪冷卻器、電動活門和管路組件2間的連接螺釘選用頭部帶保險孔的圓柱頭螺釘(HB1-203-95),螺釘擰緊后打保險進(jìn)行了防松。渦輪冷卻器、電動活門和管路組件2間的連接見圖9。

        圖9 渦輪冷卻器、電動活門和管路組件2間的連接

        D.零件上自帶螺紋,且必須使用沉頭螺釘進(jìn)行固定時,安裝后不拆卸的可帶環(huán)氧膠或?qū)щ娔z裝配,需要拆卸的安裝時在螺釘上涂少量的螺紋鎖固膠。

        E.零件上未帶螺紋(璧如薄壁),且必須用螺母連接時,不常拆卸或安裝的選托板自鎖螺母;需經(jīng)常拆卸或安裝的,用六角自鎖螺母。

        2.2.3 為避免元器件損壞采用的抗振動技術(shù)

        A.按環(huán)境條件要求,選用耐振動和抗沖擊的電子元器件。

        B.在安裝元器件之前,最好知道它的耐振動和抗沖擊性能,安裝時應(yīng)選擇最佳的方向,按有關(guān)規(guī)范規(guī)定的安裝方法進(jìn)行元器件的固定和安裝。

        C.把線纜和導(dǎo)管使用支架和纜帶固定在盒體或底板上,以免線纜和導(dǎo)管在振動和沖擊環(huán)境下產(chǎn)生的作用力使元器件焊點(diǎn)失效。

        D.減短元器件的引線或管腳進(jìn)行焊接,以提高其剛度。

        E.印制板電路盡量采用表面貼裝元器件。不能表面貼裝的元器件盡可能臥裝,質(zhì)量小于5g的元器件可用導(dǎo)熱硅膠固定,質(zhì)量大于5g或引線直徑小于0.3mm的元器件,不允許僅靠引線支撐,必須用輔助的固定夾固定[4]。

        F.采用新型高分子輕質(zhì)材料(璧如硅橡膠)封裝薄弱元器件[2],對在振動和沖擊環(huán)境下易損壞元器件進(jìn)行保護(hù)。

        G.印制板設(shè)計要有一定的剛度,避免印制板的柔性引起焊點(diǎn)失效。

        2.2.4 為防止連接器脫落采用的抗振動技術(shù)

        A.選用帶保險孔的電纜插頭,以便打保險絲進(jìn)行防松。

        B.選用帶鎖緊裝置連接器,防止在振動和沖擊環(huán)境下自行脫出。

        2.2.5 為防止線纜損壞采用的抗振動技術(shù)A.將導(dǎo)線編扎在一起,并用線夾做分段固定。B.在較長的電纜中間設(shè)置電纜固定夾。

        C.使用防波套,防止在振動和沖擊環(huán)境下線纜的磨損。

        通過采取以上抗振動技術(shù),保證某機(jī)載電子吊艙在振動和沖擊環(huán)境下能夠正常工作。

        3 結(jié)束語

        某機(jī)載電子吊艙在按照上述設(shè)計思路完成設(shè)計、加工后,順利通過各項(xiàng)振動、沖擊試驗(yàn)。上機(jī)試飛也獲得成功。由此可見,在某機(jī)載電子吊艙結(jié)構(gòu)設(shè)計中,采用上述抗振動設(shè)計方法可以使某機(jī)載電子吊艙具有很好的抗振動、抗沖擊能力,確保某機(jī)載電子吊艙在機(jī)載機(jī)械環(huán)境條件下正常工作。本文介紹的設(shè)計方法和采取的措施可用于其它機(jī)載產(chǎn)品設(shè)計中。

        [1]李玉峰,秦志剛.某機(jī)載電子設(shè)備的抗振設(shè)計[J].電子機(jī)械工程,2007,(3):3 ~6.

        [2]王茂.機(jī)載機(jī)柜的隔振設(shè)計[J].電訊技術(shù),2007,(2):194 ~197.

        [3]張亞峰.車載電子設(shè)備的抗振設(shè)計[J].電子機(jī)械工程,2003,(2):6 -8.

        [4]生建友.機(jī)載電子設(shè)備的防振動抗沖擊設(shè)計[J].電子機(jī)械工程,1999,(2):45 -47.

        猜你喜歡
        有限元振動設(shè)計
        振動的思考
        振動與頻率
        瞞天過?!律O(shè)計萌到家
        中立型Emden-Fowler微分方程的振動性
        設(shè)計秀
        海峽姐妹(2017年7期)2017-07-31 19:08:17
        有種設(shè)計叫而專
        Coco薇(2017年5期)2017-06-05 08:53:16
        磨削淬硬殘余應(yīng)力的有限元分析
        UF6振動激發(fā)態(tài)分子的振動-振動馳豫
        計算物理(2014年2期)2014-03-11 17:01:44
        基于SolidWorks的吸嘴支撐臂有限元分析
        箱形孔軋制的有限元模擬
        上海金屬(2013年4期)2013-12-20 07:57:18
        国产成人久久精品二区三区| 每天更新的免费av片在线观看| 日本久久久| 国产精品人成在线观看| 白白色最新福利视频二| 欧洲熟妇色xxxx欧美老妇软件| 一本一道久久综合狠狠老| 伊人精品无码AV一区二区三区| 精品国产亚洲人成在线观看| 亚洲av日韩一区二区| 亚洲精品一区国产欧美| 精品人无码一区二区三区| av东京热一区二区三区| 蜜桃a人妻精品一区二区三区| 色天使综合婷婷国产日韩av| 美女视频一区| 在线亚洲精品国产成人二区| 亚洲最大在线视频一区二区| 天堂网在线最新版www| 99视频一区| 人妻在线中文字幕视频| 亚洲av不卡一区男人天堂| 粗大猛烈进出高潮视频| 亚洲久无码中文字幕热| 日本大片在线一区二区三区| 中文字幕亚洲综合久久天堂av| 国产 字幕 制服 中文 在线| 国产精品成人午夜久久| 亚洲中文字幕国产剧情| 国产精品无码一区二区三级| 亚洲精品无码成人片久久不卡| 日本专区一区二区三区| 人日本中文字幕免费精品| 亚洲中文字幕久久精品无码a| 亚洲国产无线乱码在线观看| 扒下语文老师的丝袜美腿| 亚洲国产中文字幕在线视频综合| 成人免费777777被爆出| 久久久AV无码精品免费| 国产三级韩三级日产三级| 成年女人a级毛片免费观看|