[发明专利]一种基于分频技术的加固型电子设备抗振设计方法

权利要求书

1.一种基于分频技术的加固型电子设备抗振设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将加固型电子设备的机械结构按层级划分为连接结构、支撑结构和封装结构；

步骤2，根据环境振动能量频率分布，确定连接结构、支撑结构和封装结构的目标频率区间；

具体为：

将环境振动图谱按照频率区间划分为三段，第一段频率区间为100Hz~200Hz，第二段频率区间为300Hz~600Hz，第三段频率区间为900Hz~2000Hz；

在三段频率区间内找出环境振动图谱中加速度功率谱密度数值较低或加速度数值较低的频率区间，分别作为连接结构的目标频率区间、封装结构的目标频率区间和支撑结构的目标频率区间，并且连接结构的目标频率区间上限的1.5倍小于封装结构的目标频率区间下限；

其中，当某一加速度功率谱密度或加速度比环境振动图谱中加速度功率谱密度或加速度的最大值低1倍时，认为该加速度功率谱密度或加速度数值较低；

步骤3，对步骤2所确定的连接结构的目标频率区间进行频率优化；

步骤4，对步骤2所确定的封装结构的目标频率区间进行频率优化；

步骤5，对步骤2所确定的支撑结构的目标频率区间进行频率优化；

步骤6，将频率优化后的连接结构、支撑结构和封装结构装配后，对装配后的整体机械结构进行频率和强度评价。

2.根据权利要求1所述的基于分频技术的加固型电子设备抗振设计方法，其特征在于：连接结构的目标频率区间、封装结构的目标频率区间和支撑结构的目标频率区间的上、下限可作调整。

3.根据权利要求1所述的基于分频技术的加固型电子设备抗振设计方法，其特征在于：

步骤3具体为：

对连接结构在其目标频率区间内进行材料、结构特征和几何尺寸的优化设计；

优化目标是使连接结构刚度最大；

优化约束有：

a. 质量最轻或质量降低百分比最大；

b. 前三阶模态频率在连接结构的目标频率区间内；

c. 连接结构应力大于材料疲劳极限或屈服极限的N倍，N≥1。

4.根据权利要求1所述的基于分频技术的加固型电子设备抗振设计方法，其特征在于：

步骤4具体为：

对封装结构在其目标频率区间内进行材料、结构特征和几何尺寸的优化设计；

优化目标是使封装结构刚度最大；

优化约束有：

a. 质量最轻或质量降低百分比最大；

b. 一阶模态频率需在封装结构的目标频率区间内。

5.根据权利要求1所述的基于分频技术的加固型电子设备抗振设计方法，其特征在于：

步骤5具体为：

对支撑结构在其目标频率区间内进行材料、结构特征和几何尺寸的优化设计；

优化目标是使支撑结构刚度最大；

优化约束有：

a. 质量最轻或质量降低百分比最大；

b. 一阶模态频率需在支撑结构的目标频率区间内。

6.根据权利要求1所述的基于分频技术的加固型电子设备抗振设计方法，其特征在于：

步骤6具体为：

6.1）将频率优化后的连接结构、封装结构和支撑结构进行装配，得到整体机械结构；

6.2）对所述整体机械结构施加环境振动图谱，进行模态分析、响应分析，得到所述整体机械结构的主频率与结构应力，然后进行合格性判定，判定准则为：

a.连接结构应力大于材料疲劳极限或屈服极限N倍，N≥1；

b.电子模块的主频率大于所述整体机械结构一阶主频率的1.5倍；

若所述整体机械结构不符合上述判定准则，则需提高连接结构和/或封装结构的目标频率区间的下限值，然后重新对其进行频率优化后，再次装配后对整体机械结构进行合格性判定，直至所述整体机械结构符合上述判定准则。