谢坤

摘 要：以典型船舶电子设备为研究对象，采用有限元分析软件ANSYS建立有限元模型。按照环境试验的标准，对电子设备进行了冲击试验的数值模拟和分析研究，并提出提高抗冲击性能的措施。

關键词：电子设备；冲击；瞬态分析；优化设计

中图分类号：U665.2 文献标识码：A

Analysis on Impact Response of Marine Electronic Equipment

XIE Kun

（COSCO Shipping Bulk Co.， Ltd.， Guangzhou 510020）

Abstract： This paper creates the finite element model of the typical marine electronic equipment with the software ANSYS， simulates and analyzes the shock test of electronic equipment according to the standard of environmental test and puts forward the measures for improving the anti-shock performance of the electronic equipment.

Key words： ElectronicEquipment；Impact；TransientAnalysis；Optimized Design

1 前言

电子设备在实际工作环境下，不可避免地会受到各种形式机械力的作用，特别是振动和冲击会给电子设备带来巨大的危害。本文采用有限元方法分析其在冲击荷载作用下的动响应，重点研究典型电子设备的有限元建模技术和抗冲击性能及其改进措施，使振动冲击对其产生的影响减到最低水平。

2 有限元模型的建立

用SHELL63单元建立机箱前后板、顶板、底板、内部结构和侧板，用BEAM188建立各立柱和横梁，在连接部位用“node to node”和节点耦合自由度的方法来模拟；用壳单元SHELL63来模拟印制电路板基板， CPU、插槽和质量大的芯片、电容、线圈等电子元器件则根据其实际尺寸直接建立有限元模型；焊点和小元器件采用总质量和刚度等效的方法，在电路板总质量等效的基础上考虑刚度的变化，选择印制电路板的等效刚度。

印制电路板通过9个螺栓和机箱的内部结构相连接，在连接部位采用节点耦合自由度的方法来模拟主板和机箱的连接。

印制电路板基板的材料为FR-4，CPU的材料为硅、铝和铜，插槽的材料为塑料，芯片的材料为硅，各元器件的材料参数可以参照有关参考文献和《机

械工程材料数据手册》。……