[發明專利]微組裝組件振動疲勞壽命預測仿真模型驗證方法和系統

有效

• 申請號: 201410491995.6
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104239646B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 何小琦;宋芳芳;朱軍華;恩云飛;李勛平
• 申請（專利權）人: 工業和信息化部電子第五研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 周清華

1.一種微組裝組件振動疲勞壽命預測仿真模型驗證方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據金屬封裝的微組裝組件與安裝所述微組裝組件的固定件的結構，建立固定件上的微組裝組件的振動仿真有限元模型；

提取所述振動仿真有限元模型的約束模態特性參數和隨機振動響應特性參數；

對安裝于所述固定件的微組裝組件進行模態試驗和隨機振動測試，獲取所述微組裝組件的約束模態特性驗證參數和隨機振動響應特性驗證參數；

判斷所述約束模態特性參數和隨機振動響應特性參數，與所述約束模態特性驗證參數和隨機振動響應特性驗證參數的誤差是否小于對應的預設閾值；若是，則驗證結束；

若否，則對所述振動仿真有限元模型進行修正，并返回所述提取所述振動仿真有限元模型的約束模態特性參數和隨機振動響應特性參數的步驟；

所述約束模態特性參數包括所述微組裝組件的前八階模態振型和前八階固有頻率，所述隨機振動響應特性參數包括所述微組裝組件的隨機振動響應均方根加速度；所述隨機振動響應均方根加速度指20～2000Hz頻率范圍規定功率譜密度載荷下的均方根加速度值；

所述約束模態特性驗證參數包括所述微組裝組件的前八階模態振型和前八階固有頻率，所述隨機振動響應特性驗證參數包括所述微組裝組件的隨機振動響應均方根加速度；所述對安裝于所述固定件的微組裝組件進行模態試驗和隨機振動測試，獲取所述微組裝組件的約束模態特性驗證參數和隨機振動響應特性驗證參數的步驟，包括：

模擬所述微組裝組件安裝于所述固定件的約束條件，具體通過帶散熱裝置的彈性約束振動試驗夾具固定所述微組裝組件，模擬所述微組裝組件安裝在固定件上的約束條件，所述帶散熱裝置的彈性約束振動試驗夾具包括底座、約束單元支架和彈性約束單元，所述約束單元支架包括2個，所述彈性約束單元由可更換的PCB板和散熱片組成；

根據所述約束模態特性參數和隨機振動響應特性參數獲取所述微組裝組件的振動疲勞損傷敏感區域；

對所述微組裝組件預設的錘擊點連續錘擊預設次數，采集所述微組裝組件的頻率響應函數；

根據所述頻率響應函數分析并提取所述微組裝組件的前八階模態振型和前八階固有頻率，利用模態識別技術，去除所述固定件的固有頻率，或通過采用移動力錘法敲擊固定件，獲得對應的頻率響應函數并確定固定件的固有頻率，通過最后去除所述固定件的固有頻率后得到頻率響應函數來分析微組裝組件的模態參數；

獲取所述振動疲勞損傷敏感區域預設的監測點的加速度響應時域信號，其中，對安裝在彈性約束振動試驗夾具上的微組裝組件進行隨機振動試驗，獲取各監測點的加速度響應時域信號；

根據所述加速度響應時域信號計算對應所述監測點的均方根加速度功率譜密度；

根據所述均方根加速度功率譜密度計算對應所述監測點的隨機振動均方根加速度。

2.根據權利要求1所述的微組裝組件振動疲勞壽命預測仿真模型驗證方法，其特征在于，所述根據金屬封裝的微組裝組件與安裝所述微組裝組件的固定件的結構，建立振動仿真有限元模型的步驟，包括以下步驟：

根據所述金屬封裝的微組裝組件與安裝所述微組裝組件的固定件的結構，建立安裝于固定件上的微組裝組件相應的實體模型；

根據所述實體模型建立所述固定件上所述金屬封裝的微組裝組件的振動仿真有限元模型。

3.根據權利要求1所述的微組裝組件振動疲勞壽命預測仿真模型驗證方法，其特征在于，所述判斷所述約束模態特性參數和隨機振動響應特性參數，與所述約束模態特性驗證參數和隨機振動響應特性驗證參數的誤差是否小于對應的預設閾值包括：判斷所述前八階模態振型是否相同，判斷所述前八階固有頻率的相對誤差是否小于或等于5％，判斷所述隨機振動響應均方根加速度的相對誤差是否小于或等于6.5％。