航空发动机电子控制器动力学特性研究

【类型】学位论文

【作者】陈皓瑛 

【关键词】 航空发动机电子控制器 印刷电路板 模态试验 模型修正 抗振设计

【摘要】航空发动机电子控制器是发动机的核心部件，其可靠性直接决定了发动机乃至飞机的可靠性。作为机载电子设备的一种，其在工作过程中需要承受各种振动和冲击载荷的作用，如结构设计不合理便极有可能在工作过程中失效，导致严重飞行事故。所以，对其进行全面的动力学分析研究是十分必要的。有限元方法为电子控制器的动力学分析研究提供了便捷有效的途径，但前提是建立其合理的有限元模型。本文运用试验数据对所建立的电子控制器模块板有限元模型进行了参数修正，在仿真分析的基础上研究了模块板抗振设计方法。论文的主要工作和贡献如下：1、研究了印刷电路板结构的建模策略和简化建模方法。使用板壳单元建立了控制器模块板的有限元模型，在保证仿真计算精度的前提下有效降低了模型的规模，减少了计算量。建立了元器件与模块板之间的连接模型和模块板在控制器内部安装的约束模型。2、使用激光测振仪完成了试件模块板的模态试验。针对模块板的结构特点，确定了合理的激励方式和响应测量方法，特别分析研究了传感器附加质量对模态试验结果的影响。模态试验的结果为有限元模型的参数修正提供了可靠依据。3、研究使用模型修正方法对有限元模型的参数进行了修正。使用模态试验测得的模态参数获取了模块板PCB的材料参数、板载元器件的参数以及安装边界条件参数。4、研究了模块板的抗振设计方法，对模块板进行了改进设计。使用经过模型修正的的模型计算了模块板在给定载荷谱下的响应，根据计算所得模块板的响应分析了原设计的不足，针对发现的问题进行了模块板的抗振改进设计，并通过仿真分析对改进效果进行了验证。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】南京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】臧朝平

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