本發(fā)明涉及民用運(yùn)輸類飛機(jī)電子產(chǎn)品的振動(dòng)故障分析領(lǐng)域，具體是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)確定防滑剎車控制裝置振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)的方法。
背景技術(shù)：
：防滑剎車控制裝置是飛機(jī)剎車系統(tǒng)中的電子產(chǎn)品。防滑剎車控制裝置的工作原理是，接收機(jī)輪速度傳感器傳輸?shù)臋C(jī)輪轉(zhuǎn)速變化電信號(hào)，根據(jù)該電信號(hào)進(jìn)行著陸防滑剎車過(guò)程中的剎車壓力控制，能夠完成正常著落防滑剎車控制，起飛線剎車控制，輪間保護(hù)壓力控制，主機(jī)輪接地保護(hù)控制，起落架收上后的機(jī)輪止轉(zhuǎn)剎車各種控制功能。防滑剎車控制裝置在使用過(guò)程中承受振動(dòng)應(yīng)力，存在振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)的條件下，就會(huì)發(fā)生振動(dòng)引起的故障。通過(guò)計(jì)算確定防滑剎車控制裝置的振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，目的是針對(duì)振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)制定設(shè)計(jì)改進(jìn)措施，改進(jìn)進(jìn)行到消除振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)為止。國(guó)內(nèi)外為了確定電子產(chǎn)品的振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的技術(shù)。國(guó)外現(xiàn)狀：國(guó)外采用下列技術(shù)確定電子產(chǎn)品的振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)：1)按照美國(guó)通用汽車公司頒布的標(biāo)準(zhǔn)GMW8287《高加速壽命、高加速應(yīng)力篩選和抽檢》進(jìn)行振動(dòng)步進(jìn)試驗(yàn)，確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)；2)按照MIL-STD-2164《電子設(shè)備環(huán)境應(yīng)力篩選》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行元器件篩選，篩選過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)故障的元器件作為振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)；3)按照MIL-STD-781《產(chǎn)品研制，鑒定和生產(chǎn)中的可靠性試驗(yàn)》進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，將試驗(yàn)中出現(xiàn)振動(dòng)故障的元器件作為振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)；4)采用計(jì)算的方法確定電子產(chǎn)品的振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)；5)采用MIL-STD-217F《電子產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)》確定薄弱環(huán)節(jié)，預(yù)計(jì)過(guò)程中采用指數(shù)分布。上述方法雖然可以確定一部分電子產(chǎn)品的振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)；但存在下列不足：1)高加速壽命試驗(yàn)是破壞性試驗(yàn)，整機(jī)進(jìn)行高加速壽命試驗(yàn)確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)代價(jià)太高，費(fèi)用太大；2)環(huán)境應(yīng)力篩選是一種低應(yīng)力試驗(yàn)，在環(huán)境應(yīng)力篩選中出現(xiàn)振動(dòng)故障的元器件，其原因有：制造質(zhì)量低、凝露引起的短路、振動(dòng)損傷；不能肯定是振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)；3)可靠性試驗(yàn)中出現(xiàn)振動(dòng)故障的元器件，其原因有：制造質(zhì)量低、振動(dòng)損傷；不能肯定是振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)；4)采用計(jì)算的方法確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)計(jì)算模型的修正不足，計(jì)算精度差；5)采用MIL-STD-217F《電子產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)》確定薄弱環(huán)節(jié)，預(yù)計(jì)過(guò)程中采用指數(shù)分布，在申請(qǐng)?zhí)枮?01610373390.6的發(fā)明創(chuàng)造中公開(kāi)了一種確定防滑剎車控制裝置振動(dòng)故障分布的方法，該方法證明元器件的故障不服從指數(shù)分布，在這種條件下進(jìn)行故障預(yù)計(jì)，預(yù)計(jì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生不符合實(shí)際的結(jié)果國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀：受國(guó)外電子產(chǎn)品研制技術(shù)的影響，國(guó)內(nèi)電子產(chǎn)品也采用下列技術(shù)確定電子產(chǎn)品的振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)：1)按照美國(guó)通用汽車公司頒布的標(biāo)準(zhǔn)GMW8287《高加速壽命、高加速應(yīng)力篩選和抽檢》采用高加速壽命試驗(yàn)的方法進(jìn)行振動(dòng)步進(jìn)試驗(yàn)，將試驗(yàn)中出現(xiàn)振動(dòng)故障的元器件作為振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)；2)按照GJB1032《電子設(shè)備環(huán)境應(yīng)力篩選》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行元器件篩選，篩選過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)故障的元器件作為振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)；3)按照GJB899《可靠性鑒定和驗(yàn)收試驗(yàn)》進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，將試驗(yàn)中出現(xiàn)振動(dòng)故障的元器件作為振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)；4)采用計(jì)算的方法確定電子產(chǎn)品的振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)；5)采用GJB299C《電子產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)》預(yù)計(jì)振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)；6)ZL201110310884.7公開(kāi)的確定飛機(jī)防滑剎車控制盒振動(dòng)工作應(yīng)力極限的方法中，采用可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)設(shè)備確定了模擬電路防滑剎車控制盒的振動(dòng)工作極限；7)ZL201310169895.7公開(kāi)的一種防滑剎車控制盒振動(dòng)破壞極限測(cè)試的方法中，采用三綜合試驗(yàn)設(shè)備確定了數(shù)字電路防滑剎車控制盒的振動(dòng)破壞極限；國(guó)內(nèi)采用的上述技術(shù)雖然可以發(fā)現(xiàn)一部分電子產(chǎn)品的振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，但同樣存在下列不足：1)高加速壽命試驗(yàn)是破壞性試驗(yàn)，整機(jī)進(jìn)行高加速壽命試驗(yàn)確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)代價(jià)太高，一套防滑剎車控制裝置的售價(jià)100萬(wàn)元，用費(fèi)太大；2)在環(huán)境應(yīng)力篩選中出現(xiàn)振動(dòng)故障的元器件，其原因有：制造質(zhì)量低、凝露引起的短路，振動(dòng)損傷，不能肯定是振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)；3)可靠性試驗(yàn)中出現(xiàn)振動(dòng)故障的元器件，其原因有：制造質(zhì)量低、凝露引起的短路，振動(dòng)損傷，不能肯定是振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)；4)采用計(jì)算的方法確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)計(jì)算模型的修正不足，計(jì)算精度差；5)采用GJB299C《電子產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)》確定薄弱環(huán)節(jié)，預(yù)計(jì)過(guò)程中采用指數(shù)分布。在申請(qǐng)?zhí)枮?01610373390.6的發(fā)明創(chuàng)造中提出了一種確定防滑剎車控制裝置振動(dòng)故障分布的方法。該方法采用威布爾分布抽取一組固態(tài)繼電器的振動(dòng)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析結(jié)果該組故障數(shù)據(jù)服從形狀參數(shù)m＝3.569，尺度參數(shù)t0＝2.6828×1016的威布爾分布，當(dāng)采用指數(shù)分布進(jìn)行故障率計(jì)算時(shí)，產(chǎn)生大于103的誤差。發(fā)明201610373390.6證明了現(xiàn)有技術(shù)的不足。6)ZL201110310884.7的目的是確定模擬電路防滑剎車控制盒性能超差的振動(dòng)工作極限，該試驗(yàn)具有破壞性，試驗(yàn)結(jié)束后可以更換損傷元器件修復(fù)產(chǎn)品。雖然可以根據(jù)試驗(yàn)過(guò)程分析振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，但是一次試驗(yàn)投入2套防滑剎車控制盒經(jīng)濟(jì)損失就是50萬(wàn)元，試驗(yàn)費(fèi)用30萬(wàn)元。而且2套數(shù)量少，確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)的精度低；該發(fā)明中的防滑剎車控制盒即防滑剎車控制裝置。7)ZL201310169895.7的目的是確定數(shù)字電路防滑剎車控制盒的振動(dòng)破壞極限，這是一種破壞性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后修復(fù)產(chǎn)品已經(jīng)沒(méi)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。雖然可以根據(jù)試驗(yàn)過(guò)程分析振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，但是一次試驗(yàn)投入2套防滑剎車控制盒經(jīng)濟(jì)損失就是200萬(wàn)元。而且2套數(shù)量太少，確定低溫薄弱環(huán)節(jié)的精度低。該發(fā)明中的防滑剎車控制盒即防滑剎車控制裝置。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高、資金消耗大，計(jì)算精度低的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種確定防滑剎車控制裝置振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)的方法。本發(fā)明的具體過(guò)程是：步驟1，確定該防滑剎車控制裝置振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)計(jì)算的條件：第一步：確定計(jì)算中施加的振動(dòng)量值。定計(jì)算過(guò)程中施加的振動(dòng)量值為：10Grms～20Grms。第二步，確定計(jì)算中的激振位置。確定控制板和記錄板的激振位置為該控制板均與記錄板與殼體相連的螺釘安裝部位。第三步，確定計(jì)算中的激振方向。確定激振方向?yàn)榇怪庇诳刂瓢搴陀涗洶宓姆较颉５谒牟?，確定計(jì)算中的振動(dòng)譜型。確定計(jì)算中的振動(dòng)譜型為HB5830.5寬帶隨機(jī)振動(dòng)譜。第五步，確定電路板的約束位置和約束方向。確定電路板的約束位置為螺釘位置；約束方向?yàn)槿齻€(gè)平動(dòng)自由度、三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的約束條件。步驟2，確定該防滑剎車控制裝置的振動(dòng)模型：第一步，建立該防滑剎車控制裝置的三維幾何圖形。建立該防滑剎車控制裝置的三維幾何圖形。第二步，修改三維幾何圖形。根據(jù)有限元建模需求，按照下列規(guī)則修改防滑剎車控制裝置的三維幾何圖形；所述的規(guī)則是：去掉直徑小于1mm的孔；去掉厚度小于0.5mm的凸臺(tái)；去掉半徑小于1mm的的圓角；將小于等于2g部件的重量加在電路板上，質(zhì)量大于2g的部件進(jìn)行建模及重量設(shè)置，使該防滑剎車控制裝置的重量不變；元器件采用等質(zhì)量、等體積的質(zhì)量塊替代。第三步，設(shè)置該防滑剎車控制裝置的參數(shù)：所述設(shè)置的參數(shù)包括：設(shè)置防滑剎車控制裝置殼體為鋁材料；設(shè)置防滑剎車控制裝置電路板的材料為FR4環(huán)氧玻璃纖維板。元器件的封裝匯總。所述元器件的封裝匯總包括塑料封裝、金屬封裝和陶瓷封裝。第四步，有限元網(wǎng)格劃分：采用掃掠完成防滑剎車控制裝置的網(wǎng)格劃分，對(duì)殼體進(jìn)行單獨(dú)劃分，對(duì)二塊電路板進(jìn)行單元大小控制，對(duì)各模塊進(jìn)行區(qū)域劃分，對(duì)元器件進(jìn)行單獨(dú)劃分。步驟3，修正該防滑剎車控制裝置的振動(dòng)模型：模態(tài)誤差計(jì)算的公式：計(jì)算模態(tài)誤差δ＝[(計(jì)算模態(tài)-測(cè)試模態(tài))/計(jì)算模態(tài)]％，模態(tài)的量綱為Hz?？刂瓢逡浑A模態(tài)誤差計(jì)算：(215-212)/215＝1.4％；控制板二階模態(tài)誤差計(jì)算：(301-295)/301＝2％；記錄板一階模態(tài)誤差計(jì)算：(224-221)/224＝1.3％；記錄板二階模態(tài)誤差計(jì)算：(318-313)/318＝1.6％；步驟4，確定各電路板的諧振頻率和最大振型位置：依次確定控制板的諧振頻率與最大振型位置和記錄板的諧振頻率與最大振型位置。分別得到該控制板的一階諧振頻率、二階諧振頻率和三階諧振頻率和記錄板的一階諧振頻率、二階諧振頻率和三階諧振頻率。步驟5，確定電路板隨機(jī)振動(dòng)的加速度響應(yīng)數(shù)值：得到電路板的一階諧振頻率、二階諧振頻率和三階諧振頻率。步驟6，確定隨機(jī)振動(dòng)位移響應(yīng)數(shù)據(jù)：分別得到整機(jī)、控制板和記錄板的位移最大值。步驟7，確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)：根據(jù)該防滑剎車控制裝置使用中的振動(dòng)量值范圍和計(jì)算結(jié)果確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)。根據(jù)得到的所述到整機(jī)、控制板和記錄板的隨機(jī)振動(dòng)的加速度響應(yīng)數(shù)據(jù)以及防滑剎車控制裝置隨機(jī)振動(dòng)位移響應(yīng)數(shù)值，確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)。若加速度響應(yīng)數(shù)值超出使用中最大量值，且位移最大的部位為振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)存在振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)時(shí)應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。至此，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)確定了該防滑剎車控制裝置的振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，所確定的振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)作為設(shè)計(jì)改進(jìn)依據(jù)。所述步驟4～步驟6中確定控制板的諧振頻率和最大振型位置的過(guò)程為：a、在各安裝螺釘?shù)奈恢幂斎爰?lì)信號(hào)，b、確定模態(tài)分析階數(shù)：三階；c、輸入激振位置。激振位置在該防滑剎車控制裝置殼體的螺釘安裝部位；激振方向?yàn)榇怪笨刂瓢宓姆较?；且在各螺釘安裝部位同時(shí)激振；d、點(diǎn)擊運(yùn)行程序。所述激勵(lì)信號(hào)的振動(dòng)量值：10Grms～20Grms；頻率范圍：20Hz～2000Hz；頻響分析步長(zhǎng)：20Hz；振動(dòng)譜型HB5830.5寬帶隨機(jī)振動(dòng)譜。本發(fā)明通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)確定防滑剎車控制裝置振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)的方法，依據(jù)所確定的振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，提出設(shè)計(jì)改進(jìn)建議。本發(fā)明具有能源消耗低，且節(jié)約防滑剎車控制裝置的試驗(yàn)樣件，具有顯著的節(jié)能降耗效果。本發(fā)明的技術(shù)方案依據(jù)下列防滑剎車控制裝置的振動(dòng)故障原因制定：1)在振動(dòng)條件下焊點(diǎn)開(kāi)裂；2)在振動(dòng)條件下管腳斷裂；3)在振動(dòng)條件下電路板松動(dòng)；4)在振動(dòng)條件下器件損傷。根據(jù)故障原因制定下列確定防滑剎車控制裝置薄弱環(huán)節(jié)的技術(shù)方案：1)在計(jì)算機(jī)中輸入的振動(dòng)量值范圍由實(shí)測(cè)確定；2)激振方向?yàn)殡娐钒瀹a(chǎn)生最大位移的方向；3)采用隨機(jī)振動(dòng)譜；4)根據(jù)防滑剎車控制裝置在飛機(jī)上的安裝狀態(tài)，采用六自由度全約束；5)振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)的判據(jù)：加速度響應(yīng)量值超出使用中最大的量值，該部位就確定為振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實(shí)施效果為：采用計(jì)算機(jī)技術(shù)確定該防滑剎車控制裝置的振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，和現(xiàn)有技術(shù)相比具有節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間、節(jié)省經(jīng)費(fèi)開(kāi)支、降低能源消耗的效果。具體的實(shí)施效果的有：1)在申請(qǐng)?zhí)枮?01610373390.6的發(fā)明創(chuàng)造中提出了一種確定防滑剎車控制裝置振動(dòng)故障分布的方法。該方法在理論上證明電子元器件的振動(dòng)故障服從形狀參數(shù)為3.569的威布爾分布，不服從指數(shù)分布，分析結(jié)果為本發(fā)明提供了振動(dòng)故障分析的威布爾模型，證明現(xiàn)技術(shù)采用指數(shù)分布預(yù)計(jì)振動(dòng)故障率存在107的誤差。所以本發(fā)明在確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)的過(guò)程中采用形狀參數(shù)為3.569的威布爾分布。申請(qǐng)?zhí)枮?01610585004.X的發(fā)明創(chuàng)造中公開(kāi)了防滑剎車控制裝置振動(dòng)響應(yīng)的測(cè)試方法，該方法采用二角懸掛、四角懸掛電路板的力錘激振方法，還采用在5Grms、10Grms、15Grms、20Grms、25Grms振動(dòng)量值上實(shí)測(cè)質(zhì)量大于3g所有元器件的振動(dòng)響應(yīng)，修正防滑剎車控制裝置的振動(dòng)模型，本發(fā)明采用該發(fā)明修正的振動(dòng)模型確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，克服了現(xiàn)有技術(shù)精度低的缺點(diǎn)。2)具有節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間的效果，采用高加速壽命試驗(yàn)確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)需要7天，采用本發(fā)明技術(shù)僅需1天時(shí)間。3)具有節(jié)約試驗(yàn)樣件費(fèi)用的效果，一套防滑剎車控制裝置價(jià)值百萬(wàn)，進(jìn)行高加速壽命試驗(yàn)雖然可以確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，但試驗(yàn)結(jié)束后該防滑剎車控制裝置發(fā)生振動(dòng)損傷報(bào)廢；采用計(jì)算機(jī)技術(shù)就不存在消耗試驗(yàn)樣件的問(wèn)題。4)具有節(jié)約試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的效果，高加速壽命試驗(yàn)每小時(shí)的費(fèi)用是1500元，7天的試驗(yàn)費(fèi)用支出是：7天×8h/每天×1500元/h＝84000元，采用計(jì)算機(jī)就不需要支出這筆費(fèi)用。5)具有降低能源消耗的效果，高加速壽命試驗(yàn)中的振動(dòng)步進(jìn)試驗(yàn)功耗為120千瓦，能源消耗大；計(jì)算機(jī)的功耗為100瓦。6)本發(fā)明實(shí)測(cè)電路板各點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)，不損壞防滑剎車控制裝置，目的是提高振動(dòng)模型的計(jì)算精度。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施效果的綜合比較：1)和環(huán)境應(yīng)力篩選的效果比較：環(huán)境應(yīng)力篩選是100％進(jìn)行篩選，篩選中未出現(xiàn)故障的防滑剎車控制裝置可以出廠，發(fā)生故障的不能出廠；采用計(jì)算的方法可以在研制過(guò)程中發(fā)現(xiàn)和排除振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，提高了產(chǎn)品研制質(zhì)量；2)每套防滑剎車控制裝置振動(dòng)計(jì)算和環(huán)境應(yīng)力篩選的時(shí)間、費(fèi)用比較：環(huán)境應(yīng)力篩選費(fèi)用80h×500元/h＝40000元；計(jì)算機(jī)進(jìn)行振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)計(jì)算費(fèi)用：15h×100/h＝1500元；3)和可靠性試驗(yàn)的時(shí)間、費(fèi)用比較；根據(jù)GJB899A第21方案，當(dāng)防滑剎車控制裝置的MTBF為3000h時(shí)，試驗(yàn)時(shí)間為3300h，試驗(yàn)費(fèi)用為：3300h×500元/h＝1650000元；計(jì)算機(jī)進(jìn)行振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)計(jì)算的費(fèi)用：15h×150/h＝1500元；4)和現(xiàn)有計(jì)算技術(shù)的精度比較；現(xiàn)有技術(shù)修正后的振動(dòng)計(jì)算一階精度為10％，誤差大；本發(fā)明采用申請(qǐng)?zhí)枮?01610585004.X中公開(kāi)的防滑剎車控制裝置振動(dòng)響應(yīng)的測(cè)試方法修正的模型，使振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)計(jì)算誤差小于5％。具體實(shí)施方式本實(shí)施例以一種民用運(yùn)輸機(jī)防滑剎車控制裝置為例。由飛機(jī)提供電源，接收機(jī)輪轉(zhuǎn)速變化量電信號(hào)，進(jìn)行防滑剎車壓力控制。該防滑剎車控制裝置能夠完成正常著落防滑剎車控制，輪間保護(hù)，接地保護(hù)，飛機(jī)起飛后的機(jī)輪止轉(zhuǎn)剎車功能。所述防滑剎車控制裝置中安裝有控制板、記錄板，共二塊電路板。分析對(duì)象是采用軟件建立的該防滑剎車控制裝置的振動(dòng)模型。本實(shí)施例需要的計(jì)算條件為：1采用的軟件：1)繪制三維幾何圖形軟件：CITIAV5R18；2)建模軟件：Hypermesh/10.0；3)分析軟件：NASTRAN2008r1；。2輸入的環(huán)境條件：室溫；3模態(tài)分析階數(shù)：三階；4分析頻率范圍：20Hz～2000Hz；5頻響分析步長(zhǎng)：20Hz；步驟1，確定該防滑剎車控制裝置振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)計(jì)算的條件。第一步：確定計(jì)算中施加的振動(dòng)量值。根據(jù)實(shí)測(cè)，該防滑剎車控制裝置的最大振動(dòng)量值為20Grms，最小為10Grms。確定計(jì)算過(guò)程中輸入的振動(dòng)量值為：10Grms～20Grms。第二步，確定計(jì)算中的激振位置。防滑剎車控制裝置的控制板和記錄板都通過(guò)分布在四個(gè)角上的螺釘與殼體相連。確定激振位置為控制板、記錄板的螺釘安裝部位。第三步，確定計(jì)算中的激振方向。在振動(dòng)條件下，垂直于電路板的方向位移最大，激發(fā)故障的效果好，確定激振方向?yàn)榇怪庇诳刂瓢搴陀涗洶宓姆较?。第四步，確定計(jì)算中的振動(dòng)譜型。確定計(jì)算中的振動(dòng)譜型為HB5830.5寬帶隨機(jī)振動(dòng)譜。第五步，確定電路板的約束位置和約束方向確定電路板的約束位置為螺釘位置；約束方向?yàn)槿齻€(gè)平動(dòng)自由度、三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的約束條件。步驟2，確定該防滑剎車控制裝置的振動(dòng)模型。第一步，建立該防滑剎車控制裝置的三維幾何圖形依據(jù)該防滑剎車控制裝置的圖紙、元器件清單、元器件手冊(cè)中的圖形尺寸，采用CITIAV5R18建立該防滑剎車控制裝置的三維幾何圖形。第二步，修改三維幾何圖形根據(jù)有限元建模需求，按照下列規(guī)則修改防滑剎車控制裝置的三維幾何圖形：1)去掉直徑小于1mm的孔；2)去掉厚度小于0.5mm的凸臺(tái)；3)去掉半徑小于1mm的的圓角；4)將小于等于2g部件的重量加在電路板上，質(zhì)量大于2g的部件進(jìn)行建模及重量設(shè)置，使該防滑剎車控制裝置的重量不變；5)元器件采用等質(zhì)量、等體積的質(zhì)量塊替代。第三步，設(shè)置該防滑剎車控制裝置的參數(shù)：1)設(shè)置防滑剎車控制裝置殼體為鋁材料；2)設(shè)置防滑剎車控制裝置電路板的材料為FR4環(huán)氧玻璃纖維板。3)元器件的封裝匯總下列三種：a)塑料封裝；b)金屬封裝；c)陶瓷封裝。第四步，有限元網(wǎng)格劃分首先采用掃掠完成防滑剎車控制裝置的網(wǎng)格劃分；其次對(duì)殼體進(jìn)行單獨(dú)劃分；然后對(duì)二塊電路板進(jìn)行單元大小控制；然后對(duì)各模塊進(jìn)行區(qū)域劃分；最后對(duì)元器件進(jìn)行單獨(dú)劃分。最終得到的網(wǎng)格數(shù)量為119437，網(wǎng)格質(zhì)量檢驗(yàn)采用Hypermesh中自帶算法點(diǎn)擊完成。步驟3，修正該防滑剎車控制裝置的振動(dòng)模型在申請(qǐng)?zhí)枮?01610585004.X的發(fā)明創(chuàng)造中公開(kāi)了一種防滑剎車控制裝置振動(dòng)響應(yīng)的測(cè)試方法。該方法完成了防滑剎車控制裝置的振動(dòng)模型修正，本發(fā)明引用發(fā)明201610585004.X的修正結(jié)果為：模態(tài)誤差計(jì)算的公式：計(jì)算模態(tài)誤差δ＝[(計(jì)算模態(tài)-測(cè)試模態(tài))/計(jì)算模態(tài)]％，模態(tài)數(shù)值用頻率表示。控制板一階模態(tài)誤差計(jì)算：(215-212)/215＝1.4％；控制板二階模態(tài)誤差計(jì)算：(301-295)/301＝2％；記錄板一階模態(tài)誤差計(jì)算：(224-221)/224＝1.3％；記錄板二階模態(tài)誤差計(jì)算：(318-313)/318＝1.6％；發(fā)明201610585004.X的計(jì)算誤差控制計(jì)算誤差小于3％，滿足本發(fā)明的精度要求。步驟4，確定各電路板的諧振頻率和最大振型位置防滑剎車控制裝置的控制板或記錄板任意一塊發(fā)生故障，防滑剎車控制裝置都喪失功能。防滑剎車控制裝置振動(dòng)分析的重點(diǎn)是控制板和記錄板。采用經(jīng)過(guò)步驟3修正的防滑剎車控制裝置振動(dòng)模型來(lái)確定控制板或記錄板的諧振頻率和最大振型位置。第一步，確定控制板的諧振頻率和最大振型位置。確定控制板的諧振頻率和最大振型位置的過(guò)程為：1、在控制板安裝螺釘?shù)奈恢幂斎爰?lì)信號(hào)，激勵(lì)信號(hào)的振動(dòng)量值：10Grms～20Grms；頻率范圍：20Hz～2000Hz；頻響分析步長(zhǎng)：20Hz；振動(dòng)譜型HB5830.5寬帶隨機(jī)振動(dòng)譜。2、確定模態(tài)分析階數(shù)：三階；3、輸入激振位置。激振位置在該防滑剎車控制裝置殼體的螺釘安裝部位；激振方向?yàn)榇怪笨刂瓢宓姆较?；且在四個(gè)螺釘安裝部位同時(shí)激振；4、點(diǎn)擊控制板運(yùn)行程序，得到表1：表1控制板諧振頻率和振型最大位置數(shù)據(jù)匯總表階數(shù)諧振頻率(Hz)振型最大位置分析說(shuō)明一階212控制板中上部一階諧振二階295控制板中上部二階諧振三階365控制板中上部三階諧振第二步，確定記錄板的諧振頻率和最大振型位置。確定記錄板的諧振頻率和最大振型位置的過(guò)程為：1、輸入振動(dòng)量值。振動(dòng)量值為10Grms～20Grms；頻率范圍為20Hz～2000Hz；頻響分析步長(zhǎng)為20Hz；振動(dòng)譜型HB5830.5寬帶隨機(jī)振動(dòng)譜。2、確定模態(tài)分析階數(shù)為三階；3、輸入激振位置。激振位置在該防滑剎車控制裝置殼體的螺釘安裝部位；激振方向?yàn)榇怪庇涗洶宓姆较?；且在四個(gè)螺釘安裝部位同時(shí)激振；4、點(diǎn)擊記錄板運(yùn)行程序，得到表2：表2記錄板諧振頻率和振型最大位置數(shù)據(jù)匯總表階數(shù)諧振頻率(Hz)振型最大位置分析說(shuō)明一階212控制板中上部一階諧振二階295控制板中上部二階諧振三階365控制板中上部三階諧振步驟5，確定電路板隨機(jī)振動(dòng)的加速度響應(yīng)數(shù)值。確定防滑剎車控制裝置電路板加速度響應(yīng)數(shù)值的過(guò)程為：1)輸入振動(dòng)量值：10Grms～20Grms；頻率范圍：20Hz～2000Hz；頻響分析步長(zhǎng)：20Hz；振動(dòng)譜型HB5830.5寬帶隨機(jī)振動(dòng)譜。2)模態(tài)分析階數(shù)：一階；3)輸入激振位置：在該防滑剎車控制裝置殼體的螺釘安裝部位；激振方向?yàn)榇怪笨刂瓢?、記錄板的方向；且在每塊板四個(gè)螺釘安裝部位同時(shí)激振；4)點(diǎn)擊運(yùn)行程序，得到表3：表3隨機(jī)振動(dòng)的加速度響應(yīng)數(shù)據(jù)匯總表名稱一階頻率，HzGrms最大分析說(shuō)明整機(jī)81027控制板安裝位置控制板21527固態(tài)繼電器安裝位置記錄板22421三極管安裝位置步驟6，確定隨機(jī)振動(dòng)位移響應(yīng)數(shù)據(jù)。確定防滑剎車控制裝置隨機(jī)振動(dòng)位移響應(yīng)數(shù)值的過(guò)程為：1)輸入振動(dòng)量值。振動(dòng)量值為10Grms～20Grms；頻率范圍為20Hz～2000Hz；頻響分析步長(zhǎng)為20Hz；振動(dòng)譜型HB5830.5寬帶隨機(jī)振動(dòng)譜。2)確定模態(tài)分析階數(shù)為一階；3)輸入激振位置。激振位置在該防滑剎車控制裝置殼體的螺釘安裝部位；激振方向?yàn)榇怪笨刂瓢?、記錄板的方向；且在每塊板四個(gè)螺釘安裝部位同時(shí)激振；4)點(diǎn)擊運(yùn)行程序，得到表4：表4防滑剎車控制裝置隨機(jī)振動(dòng)位移響應(yīng)數(shù)值匯總步驟7，確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)根據(jù)該防滑剎車控制裝置使用中的振動(dòng)量值范圍和計(jì)算結(jié)果確定振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)。實(shí)測(cè)得到使用中該防滑剎車控制裝置的振動(dòng)量值范圍是10Grms～20Grms；頻率范圍是20Hz～2000Hz。采用201610585004.X中公開(kāi)的防滑剎車控制裝置振動(dòng)響應(yīng)的測(cè)試方法，修正振動(dòng)計(jì)算模型并進(jìn)行計(jì)算，得到表3和表4計(jì)算數(shù)據(jù)，在激勵(lì)信號(hào)的作用下，控制板的一階頻率為215Hz時(shí)，該控制板的加速度最大響應(yīng)為27Grms；在最大加速度響應(yīng)的條件下，控制板的最大位移為0.0327mm?？刂瓢宓募铀俣茸畲箜憫?yīng)為27Grms已經(jīng)超出了設(shè)計(jì)范圍，且在最大加速度的條件下，控制板的最大位移為0.0327mm。因此確定控制板為振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，薄弱環(huán)節(jié)的位置是固態(tài)繼電器安裝位置，該薄弱環(huán)節(jié)在使用中會(huì)發(fā)生振動(dòng)故障，需進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)消除薄弱環(huán)節(jié)。至此，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)確定了該防滑剎車控制裝置的振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)，所確定的振動(dòng)薄弱環(huán)節(jié)作為設(shè)計(jì)改進(jìn)依據(jù)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3