專利名稱：一種航空參數(shù)處理設(shè)備可靠性薄弱環(huán)節(jié)確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種航空參數(shù)處理設(shè)備可靠性薄弱環(huán)節(jié)確定方法，特別是涉及一種基于最惡劣溫度和振動(dòng)應(yīng)力仿真的航空參數(shù)處理設(shè)備可靠性薄弱環(huán)節(jié)確定方法，屬于產(chǎn)品可靠性仿真領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著科技的高速發(fā)展，航空電子設(shè)備的復(fù)雜程度不斷提高，同時(shí)對(duì)可靠性的要求也越來(lái)越高，需要從設(shè)計(jì)的早期階段就確定設(shè)備的可靠性薄弱環(huán)節(jié)，從而采取有針對(duì)性的措施改進(jìn)設(shè)計(jì)，保證設(shè)備安全、可靠的工作。航空參數(shù)處理設(shè)備是采集航空參數(shù)并進(jìn)行記錄、處理、測(cè)量、報(bào)警，以監(jiān)控飛機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的電子設(shè)備。其結(jié)構(gòu)是在封閉的機(jī)箱內(nèi)安裝著各種功能電路模塊，各模塊通過(guò)卡槽以及連接器、鎖緊條固定到機(jī)箱四周。航空參數(shù)處理設(shè)備中的組成部分在飛機(jī)執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中受到各種環(huán)境與工作條件的作用，其中溫度與振動(dòng)載荷是最主要的環(huán)境條件，電載荷是最主要的工作條件。溫度載荷包括環(huán)境溫度以及各元器件在工作時(shí)發(fā)熱溫度載荷。在這些載荷的作用下，航空參數(shù)處理設(shè)備的各組成部分可能會(huì)發(fā)生失效，從而可能導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品的失效，引發(fā)可靠性問(wèn)題。傳統(tǒng)上，工程人員在設(shè)計(jì)的早期主要是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的方法確定航空參數(shù)處理設(shè)備的可靠性薄弱環(huán)節(jié)，這種方法依賴于工程人員的主觀判斷，往往會(huì)造成定位不準(zhǔn)確的過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)題或者忽略某薄弱部位而造成的欠設(shè)計(jì)問(wèn)題。隨著數(shù)值仿真方法，如有限元、有限體積方法的發(fā)展以及商用軟件的成熟，應(yīng)力仿真技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和分析中。 通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的查新和檢索，國(guó)內(nèi)外還沒有采用最惡劣溫度和振動(dòng)應(yīng)力仿真確定航空參數(shù)處理設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)方面的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
I、目的本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種航空參數(shù)處理設(shè)備可靠性薄弱環(huán)節(jié)確定方法，它是基于有限元溫度分布仿真、有限元振動(dòng)應(yīng)力仿真的方法確定設(shè)備設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)，為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)，從而提高設(shè)備的固有可靠性。2、技術(shù)方案本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，確定設(shè)備任務(wù)過(guò)程中最惡劣的溫度和振動(dòng)環(huán)境，對(duì)航空參數(shù)處理設(shè)備進(jìn)行Flotherm溫度分布仿真，對(duì)航空參數(shù)處理設(shè)備進(jìn)行ANSYS振動(dòng)應(yīng)力仿真，確定設(shè)備的可靠性薄弱環(huán)節(jié)。本發(fā)明一種航空參數(shù)處理設(shè)備可靠性薄弱環(huán)節(jié)確定方法，其具體步驟如下步驟一確定航空參數(shù)處理設(shè)備任務(wù)過(guò)程中最惡劣的溫度和振動(dòng)環(huán)境。主要是指航空參數(shù)處理設(shè)備(以下簡(jiǎn)稱“設(shè)備”)在任務(wù)過(guò)程中所可能經(jīng)歷的最嚴(yán)酷的環(huán)境條件，主要包括a.若設(shè)備的設(shè)計(jì)要求中給出了設(shè)備的工作溫度范圍以及振動(dòng)加速度功率譜密度剖面，則選擇溫度范圍中的高溫作為最惡劣的溫度環(huán)境，選擇所給出的振動(dòng)加速度功率譜密度剖面中，振動(dòng)加速度功率譜密度量值最大的一個(gè)做為最惡劣振動(dòng)環(huán)境，若只給出一個(gè)振動(dòng)加速度功率譜密度剖面，則將該剖面確定為最惡劣振動(dòng)環(huán)境。b.若設(shè)備設(shè)計(jì)要求中未給出設(shè)備的工作溫度范圍以及振動(dòng)剖面，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《GBT2423. 43-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)》確定最惡劣的溫度和振動(dòng)環(huán)境。步驟二 對(duì)航空參數(shù)處理設(shè)備進(jìn)行Flotherm溫度分布仿真。Flotherm是一種成熟的商業(yè)有限積分軟件，主要功能是進(jìn)行溫度仿真。主要包括a.導(dǎo)入設(shè)備的三維CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，Computer Aided Design)模型。首先將建立好的設(shè)備三維CAD模型通過(guò)中間格式，如IGES、SAT、STEP等格式導(dǎo)入到Flotherm軟件中，該三維CAD模型描述了航空參數(shù)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、裝配連接關(guān)系，包括了航空參數(shù)處理設(shè)備所有的電路模塊以及功耗超過(guò)O. Iff的元器件的幾何結(jié)構(gòu)，不需要建立元器件焊接點(diǎn)的幾何結(jié)構(gòu)。b.定義設(shè)備組成各部分的溫度分布仿真材料參數(shù)。主要包括各組成材料的比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)。c.對(duì)設(shè)備模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。利用Flotherm軟件進(jìn)行自動(dòng)網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格長(zhǎng)寬比應(yīng)控制在20以內(nèi)。d.施加溫度載荷與邊界條件。溫度載荷主要包括最惡劣環(huán)境溫度和元器件的工作實(shí)際功耗，利用Flotherm的溫度施加命令，將步驟一中確定的最惡劣溫度環(huán)境條件施加到設(shè)備模型中。將元器件的實(shí)際功耗除以元器件的表面積，得到面熱流密度，利用Flotherm 的熱流密度施加命令，輸入到Flotherm軟件中。利用Flotherm溫度邊界設(shè)置命令,設(shè)置元器件與空氣相接觸面的自然對(duì)流換熱系數(shù)。e.實(shí)施溫度分布仿真。利用Flotherm的求解命令進(jìn)行該設(shè)備在最惡劣溫度條件下的溫度分布仿真，最終可以獲得設(shè)備各部分，各位置點(diǎn)的溫度分布。步驟三對(duì)航空參數(shù)處理設(shè)備進(jìn)行ANSYS振動(dòng)應(yīng)力分布仿真。ANSYS是一種成熟的商業(yè)有限元仿真軟件，可以進(jìn)行功率譜密度仿真。主要包括a.導(dǎo)入設(shè)備的三維CAD模型。首先將建立好的設(shè)備三維CAD模型通過(guò)中間格式， 如IGS、STEP等格式導(dǎo)入到ANSYS軟件中，該三維CAD模型描述了航空參數(shù)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、裝配連接關(guān)系，包括了航空參數(shù)處理設(shè)備所有的電路模塊以及重量大于O. I克的元器件的幾何結(jié)構(gòu)，不需要建立元器件焊接點(diǎn)的幾何結(jié)構(gòu)。b.定義設(shè)備組成各部分的振動(dòng)應(yīng)力仿真材料參數(shù)。主要包括各組成材料的密度、彈性模量、泊松比。c.對(duì)設(shè)備模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。利用ANSYS軟件進(jìn)行自動(dòng)網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格長(zhǎng)寬比應(yīng)控制在5以內(nèi)。d.施加振動(dòng)加速度功率譜密度與邊界條件。主要包括，利用ANSYS的加速度功率譜密度施加命令，將步驟一中確定的最惡劣振動(dòng)加速度功率譜密度量值及其對(duì)應(yīng)的頻率值輸入到ANSYS軟件中，并施加到設(shè)備的固定位置部位，施加方向垂直于設(shè)備的安裝方向。利用ANSYS的位移邊界施加命令，對(duì)設(shè)備固定位置部位施加X、Y、Z三個(gè)方向的零位移約束。e.實(shí)施振動(dòng)應(yīng)力仿真。設(shè)置設(shè)備的振動(dòng)阻尼值，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)一般選擇O. 03到 O. 05之間的數(shù)量。利用ANSYS的求解命令進(jìn)行該設(shè)備在最惡劣振動(dòng)條件下的應(yīng)力仿真，求解結(jié)束后可以獲得設(shè)備各部位的響應(yīng)，包括位移、速度以及加速度均方根。步驟四確定設(shè)備的可靠性薄弱環(huán)節(jié)。主要包括
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a.確定最惡劣溫度條件下的可靠性薄弱環(huán)節(jié)。根據(jù)步驟二仿真獲得的設(shè)備各部分的溫度分布及其量值，確定設(shè)備溫度可靠性薄弱環(huán)節(jié)。主要是針對(duì)元器件耐熱特性來(lái)確定，對(duì)于集成電路芯片、二極管、晶體管等分立器件，若芯片的質(zhì)量等級(jí)為工業(yè)級(jí)，則當(dāng)仿真得到其表面溫度超過(guò)85°C時(shí)，該集成電路為可靠性薄弱環(huán)節(jié)；若芯片質(zhì)量等級(jí)為軍品級(jí)， 則當(dāng)仿真得到其表面溫度超過(guò)100°C時(shí)，該集成電路為可靠性薄弱環(huán)節(jié)；對(duì)于電阻器、電容器等元器件，若其與電路板的連接方式為表面貼裝，則當(dāng)仿真得到其表面溫度超過(guò)90°C時(shí)， 該元器件定為可靠性薄弱環(huán)節(jié)。b.確定最惡劣振動(dòng)條件下的可靠性薄弱環(huán)節(jié)。根據(jù)步驟三仿真獲得的設(shè)備振動(dòng)應(yīng)力、位移，確定設(shè)備的振動(dòng)可靠性薄弱環(huán)節(jié)。取電源模塊、CPU模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊上位移均方根、加速度均方根最大的部位為振動(dòng)可靠性薄弱環(huán)節(jié)。綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)思路在于首先確定設(shè)備任務(wù)過(guò)程中最惡劣的溫度和振動(dòng)環(huán)境；其次將設(shè)備的CAD模型導(dǎo)入到Flotherm中，設(shè)定材料參數(shù)、施加溫度或功率載荷和邊界條件，進(jìn)行溫度分布仿真；然后將設(shè)備的CAD模型導(dǎo)入到ANSYS中，設(shè)定材料參數(shù)、施加振動(dòng)載荷和邊界條件，進(jìn)行振動(dòng)應(yīng)力仿真；最后所選擇的元器件的種類與質(zhì)量等級(jí)確定設(shè)備熱薄弱環(huán)節(jié)和振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)。可以看出，基于溫度分布和振動(dòng)應(yīng)力仿真的航空參數(shù)處理設(shè)備，可以在設(shè)計(jì)的早期階段獲得其使用過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生可靠性問(wèn)題的部位，從而有利于設(shè)計(jì)人員采取設(shè)計(jì)改進(jìn)措施，避免設(shè)備失效，提高設(shè)備的固有可靠性。3、優(yōu)點(diǎn)及功效本發(fā)明一種航空參數(shù)處理設(shè)備可靠性薄弱環(huán)節(jié)確定方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)a.利用最惡劣的溫度和振動(dòng)條件仿真獲取設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)。設(shè)備在任務(wù)過(guò)程中受到的溫度和振動(dòng)條件有很多種，利用最惡劣的條件進(jìn)行仿真，確保發(fā)現(xiàn)最極端的條件下可能產(chǎn)生的問(wèn)題，從而保證采取了設(shè)計(jì)改進(jìn)后的產(chǎn)品在其他條件下也不會(huì)發(fā)生類似的問(wèn)題。b.利用數(shù)值仿真的方法確定設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)。產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)物設(shè)備環(huán)節(jié)試驗(yàn)的方法確定。在設(shè)計(jì)階段，通常采用經(jīng)驗(yàn)法，在原理樣機(jī)驗(yàn)證階段采用試驗(yàn)方法。當(dāng)設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)不足時(shí)，定位的薄弱環(huán)節(jié)往往會(huì)發(fā)生偏差。而在驗(yàn)證階段采用試驗(yàn)方法確定薄弱環(huán)節(jié)需要較長(zhǎng)的試驗(yàn)時(shí)間和設(shè)計(jì)更改時(shí)間。利用數(shù)值仿真的方法可以在設(shè)計(jì)階段為工程師提供設(shè)備定量的應(yīng)力分布狀況，定位薄弱環(huán)節(jié)較為準(zhǔn)確，且節(jié)約試驗(yàn)成本，縮短設(shè)備研發(fā)周期。


圖I是本發(fā)明方法流程框圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的航空參數(shù)處理設(shè)備的組成框圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的航空參數(shù)處理設(shè)備的振動(dòng)剖面。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例是按照如圖I所示的流程進(jìn)行實(shí)施的，主要包括確定設(shè)備任務(wù)過(guò)程中最惡劣的溫度和振動(dòng)環(huán)境、進(jìn)行Flotherm溫度分布仿真、進(jìn)行ANSYS振動(dòng)應(yīng)力分布仿真、確定設(shè)備的可靠性薄弱環(huán)節(jié)。航空參數(shù)處理設(shè)備硬件組成如圖2所示，包括機(jī)箱、電源模塊、CPU模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、母板。見圖1，本發(fā)明一種航空參數(shù)處理設(shè)備可靠性薄弱環(huán)節(jié)確定方法，該方法具體步驟如下步驟一確定設(shè)備任務(wù)過(guò)程中最惡劣的溫度和振動(dòng)環(huán)境。在設(shè)備的設(shè)計(jì)要求中給出了該設(shè)備的工作溫度范圍為-40V 70°C，選擇70V做為最惡劣的溫度環(huán)境。設(shè)備的設(shè)計(jì)要求中還給出了飛機(jī)在起飛、巡航、降落三種條件下的振動(dòng)加速度功率譜密度剖面，如圖 3所示。由于起飛時(shí)候的加速度功率譜密度值是三者中最大的，因此選擇起飛時(shí)候的加速度功率譜密度剖面為最惡劣的振動(dòng)環(huán)境。步驟二 對(duì)設(shè)備進(jìn)行Flotherm溫度分布仿真。主要包括a.導(dǎo)入設(shè)備的三維CAD模型。首先將利用PRoE軟件建立好的設(shè)備三維CAD模型通過(guò)中間格式IGES導(dǎo)入到Flotherm軟件中。該三維CAD模型描述了航空參數(shù)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、裝配連接關(guān)系，包括了航空參數(shù)處理設(shè)備所有的電路模塊以及功耗大于O. IW元器件的幾何結(jié)構(gòu)，未建立元器件焊接點(diǎn)的幾何結(jié)構(gòu)。b.定義設(shè)備組成各部分的溫度分布仿真參數(shù)。實(shí)施例中機(jī)箱采用的是鋁合金材料，電路板采用FR4，元器件材料根據(jù)其封裝材料的不同，包括塑封料和陶瓷。各材料的比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)如表I所示。表I溫度分布仿真中的材料屬性
材料比熱容(KJ/kg°C )導(dǎo)熱系數(shù)W/(m°C)鋁合金O. 88200FR4I. 63O. 20塑封材料I. 27O. 67陶瓷O. 9516. 7c.對(duì)設(shè)備模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。利用Flotherm軟件進(jìn)行自動(dòng)網(wǎng)格劃分，經(jīng)測(cè)量網(wǎng)格最大的長(zhǎng)寬比為10. 3，網(wǎng)格數(shù)量為218萬(wàn)。d.施加溫度載荷與邊界條件。利用Flotherm的溫度施加命令，將步驟一中確定的最惡劣溫度環(huán)境條件70°C施加到模型中。將元器件的實(shí)際功耗除以元器件的表面積，得到面熱流密度，利用Flotherm的熱流密度施加命令，輸入到Flotherm軟件中。表2列出了部分元器件的實(shí)際功耗及施加的熱流密度值。設(shè)備的散熱方式為自然散熱，對(duì)流換熱系數(shù)設(shè)為 5ff/ (m°C )。表2部分元器件實(shí)際功耗與熱流密度
權(quán)利要求
1.一種航空參數(shù)處理設(shè)備可靠性薄弱環(huán)節(jié)確定方法，其特征在于該方法具體步驟如下步驟一確定航空參數(shù)處理設(shè)備任務(wù)過(guò)程中最惡劣的溫度和振動(dòng)環(huán)境；指航空參數(shù)處理設(shè)備在任務(wù)過(guò)程中所可能經(jīng)歷的最嚴(yán)酷的環(huán)境條件，包括a.若航空參數(shù)處理設(shè)備的設(shè)計(jì)要求中給出了設(shè)備的工作溫度范圍以及振動(dòng)加速度功率譜密度剖面，則選擇溫度范圍中的高溫作為最惡劣的溫度環(huán)境，選擇所給出的振動(dòng)加速度功率譜密度剖面中，振動(dòng)加速度功率譜密度量值最大的一個(gè)做為最惡劣振動(dòng)環(huán)境，若只給出一個(gè)振動(dòng)加速度功率譜密度剖面，則將該剖面確定為最惡劣振動(dòng)環(huán)境；b.若設(shè)備設(shè)計(jì)要求中未給出航空參數(shù)處理設(shè)備的工作溫度范圍以及振動(dòng)加速度功率譜密度剖面，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GBT2423. 43-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)》確定最惡劣的溫度和振動(dòng)環(huán)境；步驟二 對(duì)航空參數(shù)處理設(shè)備進(jìn)行Flotherm溫度分布仿真；Flotherm是一種有限積分軟件，其功能是進(jìn)行溫度仿真；包括a.導(dǎo)入該設(shè)備的三維CAD模型；首先將建立好的設(shè)備三維CAD模型通過(guò)中間格式，如 IGES、SAT、STEP格式導(dǎo)入到Flotherm軟件中，該三維CAD模型描述了航空參數(shù)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、裝配連接關(guān)系，包括了航空參數(shù)處理設(shè)備所有的電路模塊以及功耗超過(guò)O. Iff的元器件的幾何結(jié)構(gòu)，不需要建立元器件焊接點(diǎn)的幾何結(jié)構(gòu)；b.定義該設(shè)備組成各部分的溫度分布仿真材料參數(shù)；包括各組成材料的比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)；c.對(duì)該設(shè)備模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；利用Flotherm軟件進(jìn)行自動(dòng)網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格長(zhǎng)寬比控制在20以內(nèi)；d.施加溫度載荷與邊界條件；溫度載荷包括最惡劣環(huán)境溫度和元器件的工作實(shí)際功耗，利用Flotherm的溫度施加命令，將步驟一中確定的最惡劣溫度環(huán)境條件施加到設(shè)備模型中；將元器件的實(shí)際功耗除以元器件的表面積，得到面熱流密度，利用Flotherm的熱流密度施加命令，輸入到Flotherm軟件中，利用Flotherm溫度邊界設(shè)置命令，設(shè)置元器件與空氣相接觸面的自然對(duì)流換熱系數(shù)；e.實(shí)施溫度分布仿真；利用Flotherm的求解命令進(jìn)行該設(shè)備在最惡劣溫度條件下的溫度分布仿真，最終獲得設(shè)備各部分，各位置點(diǎn)的溫度分布；步驟三對(duì)航空參數(shù)處理設(shè)備進(jìn)行ANSYS振動(dòng)應(yīng)力分布仿真;ANSYS是一種有限元仿真軟件，能進(jìn)行功率譜密度分析；包括a.導(dǎo)入設(shè)備的三維CAD模型；首先將建立好的設(shè)備三維CAD模型通過(guò)中間格式，如 IGS,STEP格式導(dǎo)入到ANSYS軟件中，該三維CAD模型描述了航空參數(shù)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、 裝配連接關(guān)系，包括了航空參數(shù)處理設(shè)備所有的電路模塊以及重量大于O. I克的元器件的幾何結(jié)構(gòu)，不需要建立元器件焊接點(diǎn)的幾何結(jié)構(gòu)；b.定義設(shè)備組成各部分的振動(dòng)應(yīng)力仿真材料參數(shù)；包括各組成材料的密度、彈性模量、泊松比；c.對(duì)設(shè)備模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；利用ANSYS軟件進(jìn)行自動(dòng)網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格長(zhǎng)寬比控制在5 以內(nèi)；d.施加振動(dòng)加速度功率譜密度與邊界條件；包括，利用ANSYS的加速度功率譜密度施加命令，將步驟一中確定的最惡劣振動(dòng)加速度功率譜密度量值及其對(duì)應(yīng)的頻率值輸入到ANSYS軟件中，并施加到設(shè)備的固定位置部位，施加方向垂直于設(shè)備的安裝方向；利用 ANSYS的位移邊界施加命令，對(duì)設(shè)備固定位置部位施加X、Y、Z三個(gè)方向的零位移約束； e.實(shí)施振動(dòng)應(yīng)力仿真；設(shè)置設(shè)備的振動(dòng)阻尼值，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)一般選擇O. 03到O. 05 之間的數(shù)量；利用ANSYS的求解命令進(jìn)行該設(shè)備在最惡劣振動(dòng)條件下的應(yīng)力仿真，求解結(jié)束后獲得設(shè)備各部位的功率譜密度響應(yīng)，包括位移功率譜密度、速度功率譜密度以及加速度功率譜密度響應(yīng)；步驟四確定設(shè)備的可靠性薄弱環(huán)節(jié)；包括a.確定最惡劣溫度條件下的可靠性薄弱環(huán)節(jié)；根據(jù)步驟二仿真獲得的設(shè)備各部分的溫度分布及其量值，確定設(shè)備溫度可靠性薄弱環(huán)節(jié)；它是針對(duì)元器件耐熱特性來(lái)確定，對(duì)于集成電路芯片、二極管、晶體管分立器件，若芯片的質(zhì)量等級(jí)為工業(yè)級(jí)，則當(dāng)仿真得到其表面溫度超過(guò)85°C時(shí)，該集成電路為可靠性薄弱環(huán)節(jié)；若芯片質(zhì)量等級(jí)為軍品級(jí)，則當(dāng)仿真得到其表面溫度超過(guò)100°C時(shí)，該集成電路為可靠性薄弱環(huán)節(jié)；對(duì)于電阻器、電容器元器件，若其與電路板的連接方式為表面貼裝，則當(dāng)仿真得到其表面溫度超過(guò)90°C時(shí)，該元器件定為可靠性薄弱環(huán)節(jié)；b.確定最惡劣振動(dòng)條件下的可靠性薄弱環(huán)節(jié)；根據(jù)步驟三仿真獲得的設(shè)備振動(dòng)應(yīng)力、 位移，確定設(shè)備的振動(dòng)可靠性薄弱環(huán)節(jié)；取設(shè)備中仿真得到的位移功率譜密度、速度功率譜密度以及加速度功率譜密度響應(yīng)最大的三個(gè)部位為振動(dòng)可靠性薄弱環(huán)節(jié)。
全文摘要
一種航空參數(shù)處理設(shè)備可靠性薄弱環(huán)節(jié)確定方法，它有四大步驟步驟一確定航空參數(shù)處理設(shè)備任務(wù)過(guò)程中最惡劣的溫度和振動(dòng)環(huán)境，指航空參數(shù)處理設(shè)備在任務(wù)過(guò)程中所可能經(jīng)歷的最嚴(yán)酷的環(huán)境條件；步驟二對(duì)航空參數(shù)處理設(shè)備進(jìn)行Flotherm溫度分布仿真；步驟三對(duì)航空參數(shù)處理設(shè)備進(jìn)行ANSYS振動(dòng)應(yīng)力分布仿真；步驟四確定航空參數(shù)處理設(shè)備的可靠性薄弱環(huán)節(jié)。本發(fā)明是基于有限元溫度分布仿真、有限元振動(dòng)應(yīng)力仿真的方法確定設(shè)備設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)，為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)，從而提高航空參數(shù)處理設(shè)備的固有可靠性；它在產(chǎn)品可靠性仿真技術(shù)領(lǐng)域里具有較好的實(shí)用價(jià)值和廣闊地應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102592020SQ20121000348
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者康銳, 曹然, 謝麗梅, 陳穎, 馬響 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)