机载计算机机械结构强度评价方法探讨

机载计算机组成特殊、工作环境复杂,其强度评价方法是很值得探讨的问题。结合经典强度理论,提出了采用静强度、刚度、疲劳寿命和冲击相结合的强度评价方法。采用有限元分析软件,运用该方法对某机载计算机进行了强度评价,取得了预期的效果,为机载计算机的可靠性评价奠定了基础。

抗疲劳设计在航空电子设备结构设计中的应用

介绍了目前现行的抗疲劳设计方法,认为名义应力疲劳设计法适用于航空电子设备结构设计。通过实际设备有限元仿真分析,得到其加速度响应,根据箱体最大加速度响应处的固有频率,确定最大响应振动次数,以此判断选用何种名义应力疲劳设计方法。计算出设备耐久振动的最大应力,用名义应力疲劳判据校核其疲劳强度。

机载电子设备电源电路DC/DC安装方式分析

DC/DC元器件在电源电路中起到调节输入电压,输出理想电压的作用,目前其安装方式主要有安装于印制板(Printed Circuit Board,PCB)以及安装于模块结构件壳体。相较于民用电子设备,机载电子设备在实际工作中会受到高温、高低温循环、振动等负载的影响,从而导致元器件虚焊等失效问题。通过热仿真以及强度仿真对DC/DC元器件的不同安装方式进行详细分析,从而为机载电子设备电源电路的DC/DC元器件安装方式提供参考。

大尺寸BGA封装器件振动加固技术研究

通过理论分析,总结了BGA器件的振动疲劳故障机理及其寿命计算方法;通过典型BGA器件振动故障的金相分析,总结了振动故障的焊点分布和裂纹形式特点;通过归纳经验,总结了大尺寸BGA焊点耐振动环境的加固技术。

可靠性仿真分析方法在航空电子设备中的应用

介绍了目前国内外可靠性分析方法的发展情况,强调了基于故障物理的可靠性分析方法,认为故障物理方法应用于工程实践最为有效的途径是与仿真技术相结合,形成基于故障物理的可靠性仿真试验方法。通过对某型机载综合处理机的可靠性仿真分析,说明了可靠性仿真分析的一般流程。

机载电子设备温循寿命试验方法探讨

针对机载电子设备元器件焊点热疲劳失效问题,对比了行业内不同标准对电子设备温循试验的要求,探讨了传统美军标环境鉴定试验条件不能充分验证元器件焊点热疲劳寿命的现状,提出了ECSS-Q-ST-70-38C标准适用于板级高可靠温循寿命验证试验,以及VITA47.1标准适用于模块级和整机级电子设备温循寿命验证。采用VITA47.1标准对机载计算机模块设计温循寿命试验,准确定位了模块温循寿命薄弱元器件,证明了CBGA封装器件低铅焊点比高铅焊点更容易先发生热疲劳失效的问题。

基于计算流体动力学的迷宫型灌水器流量预测

通过反求迷宫型灌水器注塑产品的实物结构,建立其流量数值预测的物理模型,分别采用层、紊流模型对40～150kPa压力下的灌水器流量进行数值计算,并相应开展该灌水器流量与压力关系的试验测试。试验结果验证了计算流体动力学(CFD)方法预测灌水器流量的可行性,同时对比发现紊流模型的计算值更接近于试验值。通过对迷宫流道内流场分布的研究表明,由于流道曲折度较大,其内流体流动状态的转折点大幅度提前,在雷诺数Re=250～300之间时,流动就开始过渡到紊流状态,从而导致灌水器内的流动在40～150kPa压力测试范围内均处于一种紊流状态。

把手引导曲线设计方法研究

针对把手引导曲线设计过程中需要考虑联动、销轴直径、引导距离、引导高度等因素的影响,提出了一种基于参数化设计的引导曲线设计方法;在相对坐标系的基础上,通过公式推导及对法则曲线的应用,求解出引导曲线的精确结果;在建模软件中,直接将引导曲线应用于把手建模曲面设计,实现了引导曲线精确求解及与建模过程的无缝过渡。

带PMC背板的VME模块热加固技术研究

目前,大量的工业级芯片及电子模块产品已经开始运用到军用电子产品领域。通过对某机载计算机中的带PMC背板的VME模块的热加固方法进行分析,阐述了工业级芯片及电子模块产品军用化的热加固基本思想和方法,揭示了在对工业级产品进行加固时应注意的问题,从而为有效解决该类模块的热加固问题打下基础。

某高密度计算机结构设计与分析

高密度计算机模块化程度越来越高,功能越来越复杂,产品集成度不断增加。但由于计算机安装空间有限,导致对高密度计算机尺寸要求非常苛刻。文中从多种角度探讨了一种高密度计算机的结构设计。采用三维设计软件,详细设计高密度计算机的结构,利用Patran2010对高密度计算机进行有限元分析,使其满足使用要求和环境条件。

机载电子设备结构可靠性技术分析

现阶段结构可靠性的工作主要包括结构可靠性设计、结构可靠性仿真和分析、整机可靠性试验等,设计奠定了可靠性的基础。可靠性仿真工作就是通过仿真建模,查找设计中存在的薄弱位置,通过修改模型,达到提高结构可靠性的目的。可靠性试验验证是可靠性量化的有效途径。通过全流程质量控制,可以有效提高设计产品的可靠性。

一种机载电子设备故障分析

当某机载电子设备进行振动试验时,进行第三个方向的振动时发生了故障。对其进行故障分析后,是由于安装托架和试验工装之间的紧固件未达到紧固要求。文章通过有限元分析对机载电子设备及其安装托架进行了分析,进一步验证了故障定位。最终排除故障因素后,机载电子设备顺利通过振动试验。

点胶对CBGA焊点疲劳寿命的影响分析

点胶对GBGA焊点的可靠性影响,是电装可靠性技术研究的一个重要课题,文中根据焊点可靠性理论,分析了焊点失效的原因,通过设置不同点胶工况,利用仿真分析的方法,给出了在不同的工况,点不同的胶对焊点疲劳寿命的量化预计结果。文中给出的CBGA芯片点胶加固方法,对电装工艺设计、胶粘剂选择和电装技术的研究起到一定的借鉴作用。

航空电子模块储热器工作时间预测

航空电子模块储热器是一类广泛应用于航空电子设备的热管理装置。为了给航空电子模块储热器的工程设计提供理论支撑,对其工作时间与功耗、设定温度之间的关系进行研究。首先,综合考虑自然对流和热辐射的影响,运用传热学理论构建了储热器在实际工作环境下的热模型。然后,运用焓-多孔介质法对储热器的瞬态储热过程进行了数值模拟,并通过求解相变传热学中具有温度场理论解的斯蒂芬问题验证了数值模拟方法的准确性。最后,分别在4种典型功耗下计算得到储热器的温升曲线及其相变材料的熔化进程曲线,并与顶面绝热条件下的理想曲线进行了对比;同时,以理论规律为基础,结合数值模拟结果,得到了储热器工作时间与功耗、设定温度之间的依变关系,并采用最小二乘法对该依变关系进行了二元线性回归分析。结果表明,相比于在顶面绝热条件下,储热器在低功耗下的温升过程及其相变材料的熔化进程受自然对流和热辐射的影响较为显著;储热器工作时间与功耗在双对数坐标下呈线性关系,与设定温度在单对数坐标下呈线性关系;利用二元线性回归方法所构建的储热器工作时间预测公式具有良好的预测效果,其在建模集中的拟合误差在±4%内,拟合优度为0.993,在验证集中的预测误差在±3%内。分析得到的储热器工作时间预测公式可作为航空电子模块储热器敏捷工程设计的工具。

某机载计算机结构设计

某飞机设备舱安装空间非常有限,对机载计算机的外形尺寸限制非常苛刻。但机载计算机功能复杂,集成度高,因此需要满足电路硬件功能的前提下,使机载计算机满足强度、散热、淋雨试验等要求。文章探讨了一种机载计算机的结构设计,采用三维设计软件,利用有限元分析方法,使其满足用户要求。

前紧定装置极限操作力矩研究

为了确保电子设备与安装架之间的结构互连可靠性,开展了前紧定装置极限操作力矩研究。通过前紧定装置的受力模型理论研究,确定了拧紧力矩的设定值。考虑到最薄弱零件——螺杆的截面形状和螺纹结构可能导致定力矩拧紧条件下响应的不确定性,进行了前紧定装置极限操作扭矩的精确测量,分析测量结果可知:定力矩设定值产生的应变在螺杆的线弹性范围内,证明该定力矩设定值安全可行,可以供后续装配时使用。

加固计算机可靠性提升方法研究

随着加固计算机对可靠性的要求越来越高,如何减少加固计算机故障,提高设备完好性,成为电子设备研发过程中的重点和难点。在现有机械构件强度评估理论的基础上,针对加固计算机典型的载板振动芯片故障、线缆磨损故障,开展板载芯片振动寿命评估的理论研究、电气线路互联可靠性设计的实践探索,总结出了典型故障的设计合格判据和解决方案,为新产品可靠性水平提高提供一定借鉴。

机载计算机热界面材料物性参数测试与校核

热界面材料不仅是机载计算机中的重要传热部件,而且对机载计算机正常工作起着重要作用。该文设计了专用试验工装,基于试验模态分析和计算模态分析方法对其物性参数进行了测试,这不仅解决了热界面材料的物性参数无法通过力学实验测得的缺点,而且测试结果也为机载计算机力学仿真与设计提供重要基础数据。

QFP封装元器件抗振性能分析及加固

QFP封装的元器件被广泛的应用于机载电子设备中,而元器件手册中并不提供其能够承受的振动量值。文中以第四强度理论及米勒损伤累积理论为基础,以管腿材料的物理特性为判据,对元器件抗振性能进行分析。在寿命余量较小的情况下,采取加固方案并进行了热疲劳分析和振动强度分析,提高元器件的使用寿命。

基于米勒定律的机载电子设备可靠性研究

机载电子设备在其寿命周期内要经受各种严酷环境的考验,每种恶劣环境都会对其疲劳寿命造成损伤。米勒定律在电子设备可靠性评估中得到诸多应用,以其为基础,分析振动及温度冲击环境对电子设备的结构件及元器件寿命的影响,对电子设备可靠性进行了评估。