PCB板熱結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、電子設(shè)備在實(shí)際工作中經(jīng)常會(huì)處在溫度劇烈變化的環(huán)境中，也有些器件在工作過(guò)程中會(huì)被加熱到很高的溫度，由于溫度變化、溫度梯度、異質(zhì)材料連接以及約束的存在，就會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱變形，這些應(yīng)力和變形有時(shí)甚至?xí)蔀槠骷茐牡臎Q定性因素，因此對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行熱控制設(shè)計(jì)很有必要。熱控方案的驗(yàn)證可通過(guò)熱試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)，前者成本高而且耗時(shí)，后者則較為方便快捷，也受到越來(lái)越多的青睞。但由于近年來(lái)設(shè)備結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，一方面模型及仿真條件的簡(jiǎn)化處理仍然存在較

2、多問(wèn)題，另一方面如何對(duì)模型進(jìn)行合理有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)也是困擾研究者的一個(gè)重要問(wèn)題。因此，研究如何建立合理高效的電子設(shè)備熱結(jié)構(gòu)分析模型并實(shí)現(xiàn)有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)很有意義。
　　本文首先介紹了ANSYS和UG NX軟件熱結(jié)構(gòu)仿真分析的方法流程，以及PCB板常見(jiàn)熱應(yīng)力問(wèn)題的分析方法，主要包括PCB板彎曲熱應(yīng)力分析和PCB板底面約束應(yīng)力分析，同時(shí)總結(jié)了目前PCB板應(yīng)力和變形的主要實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法。
　　接著討論了螺紋連接的建模方法，主要包含螺紋連

3、接結(jié)構(gòu)模型簡(jiǎn)化處理的基本方法和原則，預(yù)緊力的加載，螺紋連接結(jié)構(gòu)接觸設(shè)置分析；并借助ANSYS軟件對(duì)不同建模方式的螺釘連接模型及粘接、焊接、螺釘連接和螺栓連接等PCB板不同連接固定方式模型進(jìn)行了熱結(jié)構(gòu)分析并對(duì)其中幾種典型連接方式進(jìn)行了影響因素研究，驗(yàn)證模型實(shí)際應(yīng)用的有效性，為工程實(shí)際提供參考。
　　最后介紹了響應(yīng)曲面法和PCB板預(yù)變形的相關(guān)理論知識(shí)，采用響應(yīng)曲面法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以某星載有源相控陣天線中PCB板的最小Z向變形為響應(yīng)目標(biāo)