樊利芳 梁晓颖 杨华龙

（1.中原科技学院 机电工程学院，郑州 450046；2.大连理工大学重大装备设计与制造郑州研究院，郑州 450000）

电子设备在运输、贮存和使用过程中不可避免要受到各种机振动、冲击、碰撞及运动摩擦等作用力，而振动和冲击往往会给设备整机或电子元器件的性能产生巨大危害。若结构设计不当，会使设备本身或内部元器件受到严重损害甚至失效。

电子设备的破坏一般有两种方式。第一，外界激励的频率接近设备的固有频率，使其产生共振。设备的振幅越来越大，最后将由于振动或冲击的加速度超过设备结构设计的极限值导致自身破坏。第二，设备所受振动和冲击的作用虽然没有超过其自身强度值，但是在长期的振动和冲击载荷作用下设备会产生疲劳破坏[1]。机载设备工作环境通常较为恶劣，为保证其工作的可靠性，在设计阶段进行振动和冲击的数值计算分析极为重要。

1 模态分析

模态是结构系统的固有振动特性，是产品本身的特性，与外部载荷无关。模态分析主要用于确定结构的固有频率和振型，是进行动力学分析的基础[2]。机载设备的动态特性决定了其承受动载荷时正常工作的能力。在结构动态分析中，各阶模态所具有的权因子大小与该模态频率的倒数成反比，即频率越低，权重越大。低阶模态特性基本决定了产品的动态性能。

1.1 模型建立

电子机箱的结构中存在较多的倒圆、倒角及小孔等微小特征。这些部位通常存在截面突变等因素影响网格划分，导致消耗计算资源或产生应力突变[3]。……