舱段结构热振耦合环境下仿真分析

发布时间：2022-01-09 11:33

　　针对武器装备对环境适应性要求不断提高的现状,以某舱段结构为研究对象,基于高加速应力筛选试验（HASS）条件,研究了结构在温变-振动耦合环境下的失效机理。首先,结合HASS试验剖面,确定了载荷条件,建立有限元模型;其次,采用ANSYS Workbench软件分析得到结构温度场分布及应力响应,确定了结构危险位置,并对其疲劳寿命进行计算分析,为舱段结构的失效分析及HASS试验剖面的合理制定提供依据和指导。 

【文章来源】：上海航天(中英文). 2020,37(03)CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

热振耦合分析方法流程

本文选用某舱段结构作为研究对象，几何模型如图2所示。该舱段主要包括有舱体、肋板、两个铝合金夹具、5个铝合金盒体和5块电路板等组成，其中组件外壳和肋板为钛合金，而舱段内部各个零件主要由螺栓螺母连接，电路板分别安装在盒体内。对模型中的无关细节特征和连接件进行了合理的精简与修正，有效提高了计算效率。2.2 网格划分

为了保证分析的合理性，对舱段内各部件分别采用自动划分和手动划分方式，其中对盒体内的电路板采用六面体自动网格划分，而其上器件，如四方扁平封装（QFP）和小外形封装（SOP）等则采用手动划分网格的方式，其他部件则均采用网格自动划分的形式。最终划分完成的舱体模型包含1 802 916个节点，630 393个有限元，网格划分质量较好，可用于后续分析。舱段结构有限元模型的网格划分如图3所示。2.3 材料属性

【参考文献】：
期刊论文
[1]航天先进轻合金材料及成形技术研究综述[J]. 李中权,肖旅,李宝辉,王先飞.  上海航天. 2019(02)
[2]温度与振动耦合条件下的电路板级焊点失效模式与疲劳寿命分析[J]. 汤巍,景博,黄以锋,盛增津,胡家兴.  电子学报. 2017(07)
[3]温度对振动载荷下互连微焊点寿命的影响[J]. 张洪武,刘洋,王健,孙凤莲,周真.  焊接学报. 2017(06)
[4]板级电路热振动耦合特性分析与研究[J]. 朱继元,周德俭.  电子机械工程. 2007(06)
[5]某空间站太阳电池阵中央桁架热-结构耦合动力学分析[J]. 安翔,冯刚.  强度与环境. 2005(03)
[6]作平面运动的二维平面板的热耦合动力学问题[J]. 李智勇,刘锦阳,洪嘉振.  动力学与控制学报. 2006(02)
[7]高加速应力筛选试验技术研究[J]. 原艳斌,李晓钢.  装备环境工程. 2005(02)

硕士论文
[1]高加速应力筛选载荷耦合分析技术研究[D]. 李宁霞.西安电子科技大学 2018



本文编号：3578639